长寿命储能电池单晶锰酸锂正极材料
一、团队简介
本团队依托济南大学功能微纳材料与器件课题组,团队成员专业涵盖了凝聚态物理、化 学和材料学等学科,具有良好的合作基础、合理的专业结构和年龄结构,主要开展了新能源 材料的设计与可控制备、结构调控及其在锂(钠)离子电池的应用。相关成果获山东省自然 科学奖二等奖、中国颗粒学会自然科学奖二等奖、山东省高等学校科学技术奖二等奖等奖励。
二、成果简介
目前制约锰酸锂储能电池规模化应用的关键问题在于循环寿命不足,尤其高温下尤为 突出。本团队在大量实验的基础上提出基于过渡相调控晶体生长动力学,可控制备微米级 单晶锰酸锂正极材料的新技术路线,同时实现了单晶晶面调控和惰性元素掺杂。调控暴露 晶面主要为{111}和{100}晶面族,有效地降低电极表面反应活性、电极/电解液界面副反应 及锰离子溶解;惰性元素掺杂可调控 Mn3+/Mn4+化学计量比,能够减缓 Jahn-Teller 效应所 导致的结构退化和容量衰减;同时单晶体具有高机械强度,能够获得高压实密度,提高电 池体积能量密度,即使高压实下可避免类似多晶二次颗粒电极辊压导致颗粒破碎现象。基 于上述协同优化效应,在成本相近前提下,显著提高了锰酸锂正极材料的循环寿命,可满 足储能和小型动力电池对长寿命和低成本的需求。
三、成果支撑
一种锰酸锂或镍锰酸锂材料及其制备方法和应用(ZL202010016319.9)
一种改善金属二次电池电性能的方法(ZL 2022 1 1144352.5)
山东省自然科学奖二等奖,高效能量存储材料设计、结构调控及构效关系研究 中国颗粒学会自然科学奖二等奖,高能量存储微纳材料的设计及器件化
山东省高等学校科学技术奖二等奖,太阳能光电高效转化及二次电池能量存储研究
四、联系方式
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