新型纳米无序岩盐结构Li1+x(M1-yTiy)1-xO2(M=Ni,Fe)化合物的制备及其充放电机制的研究

基本信息
批准号:20901058
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:王晓清
学科分类:
依托单位:天津工业大学
批准年份:2009
结题年份:2012
起止时间:2010-01-01 - 2012-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张纪梅,张联齐,卢志威,刘兴江,周华,王垄,尹勇
关键词:
充放电机制纳米尺寸热稳定性。新型无序岩盐结构的Li1+x(M1yTiy)1xO2正极材料锂离子电池
结项摘要

阳离子层间无序(层间混排)对层状结构LiMO2的锂离子脱出\再嵌入性能有致命影响,而完全无序的岩盐结构通常被认为不具有电化学不活性;然而最近我们以及日本Tabuchi的研究工作打破了这一定式思维。基于最近研究结果,本项目利用LiNiO2-LiTiO2-Li[Li1/3Ti2/3]O2相图首先继续探索怎样设计制备新的无序岩盐结构Li1+x(Ni1-yTiy)1-xO2材料,最终研制出纳米尺寸的Li1+x(M1-yTiy)1-xO2(M=Ni或Fe)材料,从而提高材料的电化学性能;重点深入地研究了这些材料充放电机制,明确影响材料充放电性能的重要因素,将为设计新型的锂离子电池材料提供一个新思路和方向。另外,这类材料理论上应有极为优异的热稳定性,充电过程中的热稳定性的研究将是本项目的再一个研究重点,冀望研发出在安全性能上大大优于目前氧化物的锂离子电池材料,为它们的真正应用建立充分的理论依据.

项目摘要

全球经济的迅猛发展,带来了世人瞩目的能源问题和环境问题。能源又是和环境密不可分的。开发和利用绿色新能源,将从根本上解决能源问题,并有利于环境问题的缓解。众所周知的锂离子电池是新一代绿色储能器件,它具有储能大,安全性好,无二次污染,寿命长,温度适用范围宽等优势,因此决定了其应用范围广泛,从民用到军用,从便携电子产品到电动汽车和航天工具。作为锂离子电池的核心技术之一现有的正极材料仍然存在着各自的问题,限制其更加广泛的应用。.本项目研究开发了一种新型的正极材料-无序岩盐结构Li-Ni-Ti-O系列。这种材料和传统的层状材料不同,虽然结构无序,但具有充放电活性,并且具有更好的热稳定性。我们用不同的方法合成了系列Li-Ni-Ti-O材料,得到了纯相无序岩盐结构的产物,用凝胶凝胶法合成的样品颗粒尺寸达到了纳米级。和文献相比较,放电容量较高,通过Mn对钛部分取代以及富锂等措施提高了材料的容量及循环稳定性。.盐究结果具有一定的理论意义和潜在的应用价值。已发表6篇相关的期刊论文, 其中1篇为SCI收录, 5篇为ISTP核心期刊,另有2篇投稿准备中, 已申请3项发明专利,培养了2名硕士研究生, 另2名在学中。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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