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中新網(wǎng)長(zhǎng)沙2月14日電（王昊昊喻玲）長(zhǎng)沙理工大學(xué)14日對(duì)外吐露，該校資料迷信與工程學(xué)院李靈均副教授團(tuán)隊(duì)與廈門大學(xué)助理傳授張橋保、美國(guó)阿貢國(guó)度實(shí)驗(yàn)室傳授陸俊，美國(guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校、美國(guó)布魯克海文國(guó)度實(shí)驗(yàn)室等海內(nèi)外科研職員及團(tuán)隊(duì)合成為了高能鋰離子電池兩重潤(rùn)色正極資料。

該研討結(jié)果近日以長(zhǎng)沙理工大學(xué)為第一單元揭曉在最新一期資料化學(xué)畛域國(guó)際首要學(xué)術(shù)期刊《進(jìn)步前輩功能材料》上，論文第一作者為長(zhǎng)沙理工大學(xué)在讀碩士研究生楊慧平，李靈均為論文第一通訊作者。

鋰離子電池具有可逆容量大、工作電位高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電低等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于各種便攜式設(shè)備中，并逐步推廣應(yīng)用于儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。

界面穩(wěn)定性差、內(nèi)部結(jié)構(gòu)惡化等問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了二次粒子的大規(guī)模應(yīng)用。

為此，課題組以鋰離子電池高容量富鎳正極材料為研究對(duì)象，花了三年的時(shí)間分析了鈦和鑭在富鎳三元材料表層的遷移勢(shì)壘。發(fā)現(xiàn)鈦摻雜體相和鑭在體系表面的富集態(tài)是體系的最低能態(tài)，即穩(wěn)定態(tài)。根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果，合理設(shè)計(jì)合成了摻鈦和鑭鎳鋰氧化物包覆雙改性富鎳三元材料。

該材料具有良好的熱穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和良好的電化學(xué)性能。“在攝氏六十度的高溫下，經(jīng)過(guò)一百五十次循環(huán)后，雙改性材料的容量保持率幾乎是純相富鎳材料的兩倍，能有效地抑制富鎳材料表面在循環(huán)過(guò)程中的納米級(jí)結(jié)構(gòu)退化，從而提高富鎳材料的表面穩(wěn)定性。“

此外，研究小組使用全場(chǎng)透射X射線顯微鏡觀察循環(huán)前后的正負(fù)材料，證明雙重改性抑制了正極材料二次粒子中微裂紋的產(chǎn)生。在循環(huán)過(guò)程中微裂紋的傳播，并揭示了循環(huán)后的富鎳材料的二次顆粒之間的Ni3 +的不均勻分布被抑制，并且材料的二次顆粒的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性顯著提高。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金，國(guó)家重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，長(zhǎng)沙市優(yōu)秀創(chuàng)新青年培訓(xùn)項(xiàng)目和美國(guó)能源部等多項(xiàng)資金的支持。