材料学院牛晓滨教授团队在Cell子刊《Joule》发表综述与展望论文

文:材料学院 图:材料学院 / 来源:材料学院 / 2019-08-18 / 点击量:4629

  近日,材料与能源学院牛晓滨教授团队与中国科学院物理研究所李泓研究员、北京大学高鹏研究员合作,在国际著名期刊《Joule》(Cell 子刊)上发表题为:“Li-free cathode materials for high energy density lithium batteries”(《高能量密度锂电池无锂正极材料)的综述和展望论文。王丽平副教授为论文第一作者,材料与能源学院为第一单位,这是材料与能源学院首次在Cell子刊《Joule》期刊发表论文。

  《Joule》是全世界最权威的学术杂志之一Cell于2017年创立的能源旗舰期刊,主要发表能源领域中的最新研究发现和科研进展。

  高能量密度锂二次电池是国家重点研发计划、中信部的重要发展方向。随着金属锂负极、固态电解质技术的成熟,转换反应类型的无锂正极材料引起大家的广泛关注(如图1)。

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图1.锂二次电池的发展历史以及锂离子电池重要电极材料的发现年份

  本文通过热力学计算,筛选低成本、环境友好的高能量密度固态无锂正极材料,根据现有电池工艺,预测作为锂电池质量能量密度有望>1000 Wh/kg,体积能量密度>1500 Wh/L(图2)。

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图2.基于现有电池工艺,预测无锂正极材料的锂电池能量密度

  论文分析了无锂正极材料在实际应用中存在的挑战:容量衰减快、电化学极化大、体积形变大、与传统液态电解质发生副反应;总结无锂正极材料的最新研究结果和解决策略,提出无锂正极材料与固态电解质、金属锂基负极匹配作为高能量密度二次锂电池值得大家的关注(图3)。

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图3. 无锂正极材料的挑战和解决策略

  牛晓滨教授团队主要从事应用基础研究,涵盖了物理、化学以及光电子器件等方向,开发新的可控薄膜及纳米结构生长技术以及新概念光电、能源功能器件是团队的重点研究方向。近年来,牛晓滨教授团队发表了多篇高水平SCI学术论文。

  第一作者王丽平,副教授,主要从事高能量密度锂电池研究。与合作者在Joule, Chemistry of Materials, Energy Storage Materials, Advanced Materials, Journal of the American Chemical Society, Nature Communications,Nano Letters等期刊共发表SCI学术论文70余篇,其中第一作者/通讯作者32篇(入职电子科技大学后以第一作者身份发表JCR一区论文14篇), 被引用2000余次,H-index 26,申请中国专利9项,授权4项,在国内国际做学术报告10余次。

  文章链接:

  https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30355-1


编辑:王晓刚  / 审核:王晓刚  / 发布者:陈伟