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新材料学院与美国阿贡国家实验室联合在《自然.纳米技术》发表电动车动力电池材料综述与展望文章
日期:2016-12-09 09:35:25 来源: 点击:

        为了满足人类对于电动车动力电池安全性、续航能力、充电时间等的需求,无论是学术界还是工业界,锂离子电池关键材料的研究一直是具有挑战性的课题。当涉及到设计和构造锂离子电池电极材料的时候,纳米科技以其特殊的优势在提高能力密度、功率密度、安全性和稳定性等方面被人类所重视。鉴于上述现状,金沙澳门官网下载app新材料学院潘锋课题组与美国阿贡国家实验室动力电池实验室Amine博士课题组联合撰写了关于各种纳米科技在发展电动车动力电池材料的应用(The role of nanotechnology in the development of battery materials for electric vehicles)的综述与展望文章,该文章发表在今年12月的《自然.纳米技术》(Nature Nanotechnology, DOI: 10.1038/NNANO.2010.207 (影响因子IF:35.267))上。2015年金沙澳门官网下载app新材料学院联合美国多家国家实验室牵头组建的国家“电动汽车动力电池与材料国际联合研究中心”(被正式认定为国家级的研究中心,科技部国科发外(2015)352号文),成为深圳自建市以来的首个国家级国际联合研究中心,其中北大的潘锋教授和美国阿贡国家实验室Amine博士(Distinguish Fellow)分别担任中心主任和国际联合研发的实行主任,目前北大新材料学院与阿贡实验室紧密合作聚焦电动车动力电池与关键材料的研发与创新,取得了一些重要的进展,在JACS、Adv. Energy Mater.、NanoEnergy等材料与能源的国际著名期刊上发表了十多篇文章。

 

图:典型锂电池层状正极材料的能级结构图

        这篇综述与展望涵盖了锂离子电池不同种类的正负极材料,包括已经商业化、接近商业化以及正在开发且具有商业使用前景的电极材料。正极材料方面已经商业化的LiCoO2因其昂贵的成本和不稳定的结构受到限制,因此它不是一种能够应用于电动汽车且可持续发展的材料。所以正极材料方面主要总结了已经商业化的磷酸铁锂、尖晶石锰酸锂和高镍过渡金属氧化物,文章详细先容了有关这三类材料的纳米技术。负极方面也分三类进行了总结:可脱嵌材料(石墨、二氧化钛);合金与非合金材料(Sn-Si合金)和电化学转化材料(金属氧化物,金属硫化物等)。文章最后在非锂离子电池方面也进行了总结,包括Li-S电池、Li-O2电池等,并对未来电动车动力电池材料的发展进行了展望。

        金沙澳门官网下载app新材料学院潘锋教授与美国阿贡国家实验室Dr. Amine和Dr. Curtiss为该文章的共同通讯编辑。

文章链接: Jun Lu, Zonghai Chen, Zifeng Ma, Feng Pan*, Larry A. Curtiss* and Khalil Amine* “The role of nanotechnology in the development of battery materials for electric vehicles”, Nature Nanotechnology 2016 V11,1031-1038

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