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国际权威期刊封面刊登我校物电院李敬发博士研究重要进展

2016-08-25来源:物理与光电工程学院作者:郝咏梅作者(文):作者(图): 发布:郝咏梅 责编:林雯访问量:566

  我校物理与光电工程学院李敬发博士在锂离子电池的正极材料研究方面取得重要进展,相关研究成果以“General synthesis of xLi2MnO3·(1·x)LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 (x=1/4,1/3,and1/2) hollow microspheres towards enhancing the performance of rechargeable lithium ion batteries”为题,发表在国际权威期刊《Journal of Materials Chemistry A》上([2016, (32)4, 12442-12450],该杂志2016年影响因子8.262,工程技术类,中科院JCR期刊分区一区)。该论文得到了同行、评审专家的一致好评,并被编辑部选为该期封面文章。李敬发博士为第一作者和共同通讯作者,我校为第一单位和共同通讯单位。

  新能源电池的研究可以有效改善传统化石燃料消耗所带来的环境问题,是我国“十三五纲要”中明确提出大力发展的行业。自上世纪90年代以来,锂离子电池在便携电子设备能量存储中占据了非常重要的位置,进一步发展应用于电动汽车或混合动力汽车中。相对负极材料而言,正极的发展较为缓慢,商品化锂离子电池中正极材料的比容量远远小于负极材料,成为制约锂离子电池整体性能进一步提高的重要因素。因此寻找下一代高容量、长寿命、高能量密度、具有快速充放电能力的正极材料成为一个迫切需要解决的问题。

  近年来,富锂锰层状材料因其高的理论充放电容量(>250 mAh/g)以及高的能量密度(>900Wh/kg)展示了诱人的应用前景,但其较差的离子电导性和循环性能限制了其大规模应用。李敬发博士的研究针对这种材料,采用一种原位自牺牲模板的路线,通过精确控制前驱物的组分,合成了不同组分的富锂锰层状化合物xLi2MnO3·(1· x)LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(x =1/4, 1/3, and 1/2),并探讨了不同x值对材料结构、电池比容量和循环寿命的作用规律,当x=1/3,大倍率充放电1C时,循环200次后比容量仍然保持在181 mAh/g。电池所呈现的优异性能主要归功于电极材料特殊的结构:空心结构可以有效的缓冲Li+的重复脱嵌所带来的体积变化以及更有利于电解液的浸润;多孔通道更有利于Li+的扩散和电荷的转移,大大缩短了扩散距离,从而显著提高了电池的循环寿命、质量比容量以及倍率性能。该项研究工作是与山东省泰山学院和澳大利亚卧龙岗大学合作完成的,得到了江苏省科技计划青年基金项目(BK20160941)、江苏省高校自然科学基金面上项目(16KJB150026)和我校海外高层次人才引进启动项目等的资助。

  李敬发博士毕业于中国科学技术大学,师从中国科学院院士、著名无机固体化学家钱逸泰教授,而后依次在澳大利亚卧龙岗大学、新加坡国立大学从事博士后研究工作,并作为海外高层次人才加盟我校。李敬发博士主要从事新能源电池材料的合成和储能型锂离子流动电池的概念设计、设备组装和性能分析等的研究工作,已在Advanced Energy Materials (影响因子 15.23), Nano Energy(影响因子11.55)等国际权威期刊发表论文20余篇,总引用达900余次。目前主持国家自然科学基金项目、江苏省自然科学基金项目以及江苏省高校自然科学基金项目等多个科研项目。

  论文链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ta/c6ta04219h

  封面链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ta/c6ta90161a

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被选为封面文章

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