锂离子电池超高镍正极材料结构演化与性能调控
报告人:王接喜
所在单位:中南大学
报告人简介:报告摘要:
个人简介:
王接喜,中南大学教授,博士生导师,冶金物理化学与材料化学研究所所长,国家优秀青年基金获得者,湖南省杰出青年科学基金获得者,入选湖南省科技创新领军人才计划、芙蓉学者计划、湖湘青年英才计划、博士后创新人才支持计划。2015年获中南大学冶金物理化学博士学位,先后在香港科技大学和香港大学从事访学和博士后科研工作。主要研究领域为锂离子电池及其关键材料的设计开发、锂镍钴等新能源战略资源的功能材料冶金物理化学等。主持国家自然科学基金4项,省部及校企合作项目10余项,作为骨干参与国家重点研发计划等重大项目3项。在Chem Soc Rev、Adv Energy Mater、Energy Storage Mater、Nano Energy、Appl Catal B Environ等期刊发表学术论文130余篇,引用7100余次,H-index=47;出版英文专著1本,参编2章节;申请国家发明专利140余项,已授权70余项。获中国有色金属工业科技进步一等奖1项、广东省科技进步二等奖1项、博士后创新人才支持计划优秀创新成果奖1项;曾获湖南省优秀博士学位论文、宝钢教育基金特等奖等荣誉。
报告摘要:
针对现有技术制备电池材料具有流程长、产品一致性差等问题,开发喷雾热解制备锂离子电池材料。阐明了金属氯化物热解多相反应的物质转化规律、热解与烧结过程的结构演变机制;开展含镍钴锰氧化物前驱体热解制备的研究,揭示了阴离子种类、热解气氛、热解温度、外加组分等因素对前驱体物相、结构、形貌等的影响规律,建立前驱体的形貌、结构调控方法及振实密度提升方法;研究了前驱体的关键杂质元素、聚集状态对正极材料合成及性能的影响,阐释了材料合成过程的物相和形貌的转化规律,制备了具有不同结构的高性能锂离子电池镍钴锰氧化物基正负极材料。针对超高镍多元正极材料制备过程反应复杂、对温度等条件依赖度大等问题,开展了烧结过程的微观反应机理研究,并对其细微结构与界面特性进行了量化分析,阐述其构效关系;采用B等元素对材料进行表面修饰,分析了B在颗粒中的分布特征,揭示了B掺杂、晶界助融、锂硼氧包覆对材料性能的影响规律。比较研究了前驱体修饰、材料包覆和电极修饰三种方法对材料电化学性能的影响。以上研究推动了超高镍多元正极材料的商业化进程。