基于可逆化学转化反应传输电子的新一代锂离子电池正极材料的制备及性能研究

基于可逆化学转化反应传输电子的新概念，在第一性原理计算的基础上，通过掺杂制备高导电性金属氟化物和氟氧化物。同时，制备孔径可调的碳化物骨架碳和用SBA-15模板制备纳米结构中孔碳，通过结构调控、表面修饰和嫁接官能团改善碳材料的亲水性，通过高能球磨制备具有高离子和电子导电性的新一代锂离子电池正极材料-掺杂金属氟化物/多孔碳纳米复合材料。用XRD、SAED、HRTEM、SEM、XPS 等进行材料结构表征和分析，探讨提高材料导电性的方法，用原位XRD、AFM 等结合电化学测试，研究锂与金属离子的转化反应机理和电池的电化学机理。通过对材料结构分析、计算、模拟、优化及制备工艺的完善和电化学机理的探讨，揭示锂离子在这类新型材料中的反应规律，提出制备新一代锂离子电池正极材料的原理和方法。既为高比能锂离子电池研究提供性能优良、比能量密度高的新型正极材料，又为类似新型正极材料的研究提供新思路和理论指导。