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我校博士后王苏宁在正极材料锂化反应机理研究方面取得新进展

上一篇 2020-07-03  来源:  作者:   下一篇

 

       我校“材料科学与工程”博士后科研流动站在站博士后王苏宁,通过合理设计反应路线,成功制备出不同Mn3+含量(氧空位)的尖晶石结构LiNi0.5Mn1.5O4-δ正极材料。研究发现,尖晶石结构LiNi0.5Mn1.5O4高电压正极材料因具有比传统钴酸锂正极材料高出约20 %的能量密度而备受关注,控制材料中的Mn3+含量及颗粒大小是制备高性能尖晶石结构LiNi0.5Mn1.5O4-δ正极材料的关键。适量Mn3+的增加,可以促使晶体结构晶胞膨胀,抑制晶相转变,利于Li+的扩散,从而提高材料的电化学性能。该工作通过原位同步辐射XRD分析,系统考察了材料在充放电循环过程中微观结构的衍变规律,揭示了氧空位在材料相变过程中的作用机理,为进一步深刻理解此类氧化物电极材料的“制备-结构-性能”之间的内在关系提供理论依据。

  该成果以“In situ synchrotron radiation diffraction study of the Li+ de/intercalation behavior in spinel LiNi0.5Mn1.5O4-δ”为题发表在Chemical Engineering Journal(影响因子10.652)上。

  王苏宁,女,博士毕业于四川大学,主要研究领域为工业催化及新能源化学与材料,2019年底进站,合作导师为刘来君教授。王苏宁博士后是我校“材料科学与工程”设站后的首批进站博士后,2020年4月入选广西博士后创新人才支持计划,是我校首次入选该计划的博士后之一,现在德国卡尔斯鲁厄理工大学应用材料研究所开展科研合作交流。王苏宁博士后重要科研成果的快速产出,为我校博士后队伍建设注入了新的活力和动力。

不同氧空位含量LiNi0.5Mn1.5O4-δ正极材料的原位同步辐射XRD(a, c)与晶胞参数变化(b, d)图