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学院在《Nano Energy》上发表锂电池去极化效应综述文章
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      为满足能源存储的未来挑战,发展可循环锂离子电池是一条重要途径。然而在锂离子电池实际应用中,电极和活性材料的电化学循环通常会发生极化效应,导致电极和活性材料中的不均匀电化学环境。这将将对电极材料性能发挥产生不利影响,如降低锂离子电池的容量、电压、倍率和循环性能等。所以如何在锂电池电极和活性材料中引入去极化效应,提高其电化学性能是目前能源材料研究领域的一个重要课题。

      北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授团队近几年通过实验与理论计算相结合,也在此领域开展了大量的工作(Nano Lett. 14 (2014) 4700–4706;Nano Lett. 15 (2015) 6102–6109; Nano Lett. 16 (2016) 601–608; Adv. Energy Mater. 6 (2016) 1600856; Nano Energy 20 (2016) 117–125; Nano Lett. 15 (2015) 5590–5596; J. Mater. Chem. A 3 (2015) 9601–9608; J. Mater. Chem. A 3 (2015) 16567–16573; Chem. Commun. 51 (2015) 7855–7858; ACS Appl. Mater. Interfaces 8 (2016) 15361–15368; ACS Appl. Mater. Interfaces 7 (2015) 25105–25112)。该团队于近期在国际能源领域重要期刊《Nano Energy》(影响因子11.5)(Nano Energy 2017, 33, 497–507上发表题为“Depolarization effect to enhance the performance of lithium ions batteries”的综述文章,深入阐释了锂离子电池中的极化效应和去极化效应的相关机理,并系统总结了在电极材料中引入去极化效应的相关手段和研究进展,包括金属掺杂、纳米结构设计、材料复合、表面和界面调控、3D打无序结构调控等。最后对目前去极化方法的缺点和问题进行了总结,并对未来去极化方法的发展进行了展望。

图:锂离子电池电极材料中的极化现象与去极化效应对比


       新材料学院副研究员郑家新是该论文的第一作者,潘锋教授和美国阿贡国家实验室K. Amine教授为通讯作者。以上工作得到了国家材料基因组重大专项、国家自然科学基金、深圳市科技创新委基金的资助。

文章链接: http://dx.doi.org/10.1016/j.nanoen.2017.02.011

Jiaxin Zheng, Jun Lu, K. Amine*, Feng Pan*, “Depolarization effect to enhance the performance of lithium ions batteries”, Nano Energy 33 (2017) 497–507