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学院与阿贡国家实验室、斯坦福大学联合在Nature-Springer子刊创刊号发表锂电池负极材料展望文章
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       锂离子电池已经对人们日常生活产生了深远的影响,为了满足对便携式电子,电动汽车和电网规模储能不断增长的需求,开发新一代高性能的负极材料成为了许多科研工作者的研究重点。新材料学院潘锋教授与美国阿贡国家实验室Amine教授、斯坦福大学崔屹教授联合作为通信作者,通过整理现有高性能负极材料的研究现况,对负极材料的发展进行了总结与展望,该工作发表在了Nature-Springer旗下的综述期刊Electrochemical Energy Reviews创刊号上。

图:各种负极的电位vs容量图

       综述首先对于现有的负极材料进行了概述,并根据其各自储锂的机理进行分类。之后则是根据材料的不同类型进行了的总结。文章首先介绍了嵌入类的石墨烯材料,与传统的石墨材料相比,石墨烯类材料展现了更大的比容量,但是其循环稳定性仍有较大的提高空间;随后文中介绍了插层类的钛酸锂、二氧化钛材料,较高的安全性和循环稳定性使其获得了许多关注,但与电解液的副反应以及较差的电导率限制了其应用;而合金类的硅、锡、磷负极的材料虽然具有较高的比容量,但是由于其体积膨胀等特性,具有较差的循环稳定性;此外对于转换类的过渡金属氧化物负极,目前面临的问题则是较高的反应电位以及缓慢的导锂通道;此外,对于最受关注的金属锂负极则花了较大的篇幅进行介绍,通过形成稳定的SEI膜,控制成核以及采用固态电解质等手段从而解决锂支晶以及体积膨胀等问题。文章的最后则是对上述材料以及改进方式进行了总结与展望。

       该工作由美国阿贡国家实验室陆俊研究员,Khlil Amine教授、新材料学院潘锋教授、斯坦福大学崔屹教授和滑铁卢大学陈忠伟教授一同完成。

 

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文章链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s41918-018-0001-4