锂离子二次电池锰基高能固溶体正极材料制备与作用机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51172023
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    李建玲
  • 依托单位：
    北京科技大学
  • 学科分类：
    E0205.无机非金属基复合材料
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

锰基层状固溶体材料xLi2MnO3-(1-x)LiMO2(M=Mn、Ni、Co)结构稳定，实际比容量超过传统材料锂镍/锰/钴氧化物几乎一倍，在开发高能锂离子电池关键技术方面具有重要研究价值和广阔市场前景。本申请项目提出以过渡金属硫酸盐为原料制备这类固溶体前驱体的崭新合成工艺，通过硫酸盐的易溶性克服醋酸盐为前驱体的低产率缺陷；分析高温固相合成过程中固溶体成核及随后生长的动力学反应机理，建立动力学模型函数，绘制Li2MnO3-LiMO2相图；研究嵌/脱锂过程中固溶体材料结构变化、M离子价态变化，分析锂离子扩散迁移路径及O2-离子转移规律，揭示固溶体储能机理；采用不溶性锂氧化物为晶核实现固溶体纳米球形颗粒空心化，以内外表面双向锂离子扩散机制提高固溶体高倍率性能；以表面强酸处理、氧化硅(铝)包覆抑制固溶体首次充放电不可逆容量，提高结构稳定性；最后组装并评估以固溶体材料为正极的高能锂离子电池体系。

结项摘要

通过选用溶解度较大的硫酸盐为原料，采用快速共沉淀-固相法，成功制备具有高比容量的锂离子电池正极材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2（0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2-0.5Li2MnO3），通过设计正交试验确定了最佳工艺条件，首次充电容量达到351.4mAh/g，首次放电容量达到315.3mAh/g。为了改善其首次不可逆容量大、循环性能与倍率性能差等问题，通过弱酸处理诱导H/Li交换反应，处理后电极容量与首次库仑效率都得到明显提高，通过在线电化学测量证实H/Li交换有助于催化首次充电时晶格中释放出的氧的还原；通过液相法(NH4)3AlF6包覆，在材料表面形成均匀、完整的一层修饰物，有效提高了材料的循环与倍率性能；研究了聚苯胺在材料表面的原位生长，首次库伦效率从81.31%提高到89.01%（PI2）；在80圈循环（0.1 C）后容量仍然保持在282.1 mA/g，与首次充放电（0.05 C）相比，容量保持率为80.6%；在大倍率10 C放电机制下，容量为198.6 mA/g，为小倍率0.05 C放电机制下容量的63.35%。改性处理后降低了首次充电过程中氧的流失、减缓了过渡金属活化的速率、降低了电化学反应过程中电化学阻抗、优化了电极界面电化学反应的活性。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（14）
专利数量（3）
石墨烯/线状二氧化锰的合成及性能
  • DOI：
    10.1021/jp312425m
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    电池
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    代宇;晏刚;朱治勋;李建玲
  • 通讯作者：
    李建玲
Elevated electrochemical performance of (NH4)3AlF6-coated 0.5Li2MnO3·0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode material via a novel wet coating method
(NH4)3AlF6 涂层 0.5Li2MnO3 的电化学性能提高
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Electrochimica Acta
  • 影响因子：
    6.6
  • 作者：
    Yu Dai;Hongwei Zhou;Xindong Wang;Feiyu Kang
  • 通讯作者：
    Feiyu Kang
High capacity 0.5Li(2)MnO(3)center dot 0.5LiNi(0.33)Co(0.33)Mn(0.33)O(2) cathode material via a fast co-precipitation method
采用快速共沉淀法制备高容量0.5Li(2)MnO(3)中心点0.5LiNi(0.33)Co(0.33)Mn(0.33)O(2)正极材料
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Electrochimica Acta
  • 影响因子：
    6.6
  • 作者：
    Li; Jianling;Zhang; Yakun;Chen; Zhong;Kang; Feiyu
  • 通讯作者：
    Feiyu
In situ polyaniline modified cathode material Li [Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O-2 with high rate capacity for lithium ion batteries
原位聚苯胺改性锂离子电池正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O-2高倍率容量
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Journal of Materials Chemistry A
  • 影响因子：
    11.9
  • 作者：
    Xu; Guofeng;Zhou; Hongwei;Wang; Xindong;Kang; Feiyu
  • 通讯作者：
    Feiyu
Understanding the electrochemical superiority of 0.6Li[Li1/3Mn2/3]O2-0.4Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2 nanofibers as cathode material for lithium ionbatteries
了解0.6Li[Li1/3Mn2/3]O2-0.4Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2纳米纤维作为锂离子电池正极材料的电化学优越性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Electrochimica Acta
  • 影响因子：
    6.6
  • 作者：
    Hongwei Zhou;Xianan Ding;Xindong Wang;Feiyu Kang
  • 通讯作者：
    Feiyu Kang

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

中国企业伦理型领导的结构特征、伦理渗透与伦理反思——基于Z公司的案例分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    管理案例研究与评论
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李建玲;刘善仕
  • 通讯作者：
    刘善仕
FAST反射面单元在索网变位中碰撞分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    西安电子科技大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李建玲;彭勃;李辉;李庆伟;沈宇洲;姜鹏;罗斌
  • 通讯作者：
    罗斌
不同PrPO4包覆方法对富锂锰基正极材料电化学性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    稀有金属与硬质合金
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    丁飞翔;李建玲;邓福海;徐国峰;李战雨;刘艳莹
  • 通讯作者：
    刘艳莹
直接甲醇燃料电池用离子液体复合膜的制备及性能研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    华南师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    苗睿瑛;方勇;唐玲;李建玲;王新东
  • 通讯作者：
    王新东
DMFC用质子型离子液体复合隔膜的制备及性能表征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    电化学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李建玲;苗睿瑛;方勇;王新东
  • 通讯作者：
    王新东

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

李建玲的其他基金

高容量二维MXenes材料多位点异质元素掺杂与结构调控及载流子传输机制
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    54 万元
  • 项目类别：
    面上项目
富锂锰基层状氧化物的阴离子电荷补偿行为机制及异质结构设计
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    62 万元
  • 项目类别：
    面上项目
铝离子电池正极材料的调控及其与Al3+或[AlxMy]n-之间的静电效应耦合关系研究
  • 批准号：
    51772025
  • 批准年份：
    2017
  • 资助金额：
    60.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
锂离子电池富锂层状材料氧与氧空位行为及局域结构衍变的研究
  • 批准号：
    51572024
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    64.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
碳载体诱导Schiff碱基氧化还原聚合物的结构生长控制及储能机理
  • 批准号：
    51372021
  • 批准年份：
    2013
  • 资助金额：
    80.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
PCVI表面修饰的锂铁磷酸盐基复合物表面结构、电化学性能及脱嵌锂机理研究
  • 批准号：
    50404013
  • 批准年份：
    2004
  • 资助金额：
    8.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码