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科研进展

吴兴隆教授研究团队在钠电聚阴离子型正极材料领域取得系列研究进展

时间:2023-04-13     点击数:


        近日,吴兴隆教授课题组相继在《Materials Today》(IF = 26.943)和《Advanced  Functional Materials》(IF = 19.924)等材料类国际著名学术期刊发表系列论文。聚阴离子型材料具有晶体结构稳定、热稳定性高、离子导电性好、电压可调、化学成分可调等特点,是目前研究最广泛的钠离子电池正极材料之一。发展低成本、高性能的聚阴离子型正极是钠离子电池实用化进程中的重点和难点,以及充放电过程中聚阴离子型正极材料的晶体/电子结构变化、反应机理、结构演化等问题也有待进一步探讨。

        异质复合材料由于双相复合结构的协同效应,表现出比各组分更好的电化学性能,在聚阴离子材料中构建异质复合结构,通过结合不同材料的优点,消除其局限性,实现其高性能的发挥。采用原位制备法构建摩尔比为1:1的Na3V2(PO4)3-Na3Fe2(PO4)(P2O7)异质复合材料,并且双碳修饰层提高了复合材料的电子导电性和结构稳定性,实现了优异的电化学性能。该论文为利用复合结构工程开发先进聚阴离子型正极材料提供了理论依据,有助于加速聚阴离子型钠离子电池正极材料领域的研究及实际应用。该成果以“Heterogeneous NASICON-type composite as low-cost, high-performance cathode for sodium-ion batteries”为题,发表于材料类国际著名期刊Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.202209482)。


 

基于低成本、高性能的聚阴离子型异质复合正极材料的相关研究成果

 

        此外,课题组综述了钠离子电池聚阴离子型正极材料中涉及的先进表征技术,从结构、形貌、组成以及充放电过程中的原位/现场表征技术等方面,详细讨论了每种技术的检测机理、应用范围、可获得的信息和局限性,总结了这些技术在聚阴离子型材料表征中的最新进展,并提出了几个具体且实用的研究方向。先进的表征技术对于理解电极材料的反应机理具有至关重要的作用,可以为设计高性能聚阴离子型正极材料和进一步优化钠离子电池的电池系统提供重要的指导原则。该成果以“Emerging characterization techniques for delving polyanion-type cathode materials of sodium-ion batteries”为题,发表于材料类国际著名期刊Materials Today(DOI: 10.1016/j.mattod.2023.03.020)。系列成果第一作者为集团青年教师郭晋芝副教授,通讯作者为吴兴隆教授。


 

钠离子电池聚阴离子型正极材料中的先进表征技术研究进展

 

链接网址:

https://doi.org/10.1002/adfm.202209482

https://doi.org/10.1016/j.mattod.2023.03.020