多活性、高分散复合金属氧化物储锂机制、性能调控及放大化制备研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21246004
  • 项目类别:
    专项基金项目
  • 资助金额:
    10.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0813.精细化工与专用化学品
  • 结题年份:
    2013
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2013-12-31

项目摘要

Transition metal oxides (MO) with 3d electrons have been of genius interest in anode materials for lithium-ion batteries, due to their relatively high capacity. MO as potential anode materials, however, suffer from the problems of poor cycle stability and rate capability. One feature avenue of hybridizing MO/oxides structures has been demonstrated to be effective to improve the electrochemical performances. The possibilities of the resulting enhancements are, however, not yet clear, simply ascribed to the synergy of the bi-component structures. In our recent study, we have demonstrated that well-dispersed, bi-component-active CoO/CoFe2O4 nanocomposites, derived from scalably prepared single-resource CoFe-layered double hydroxide (CoFe-LDH) precursors, exhibit remarkably enhanced cycle performances and rate capabilities in comparison with the pristine individuals. We speculate that the homogenous dispersion and heterojunction structure of bi-component-active CoO and CoFe2O4 phases may underpin the enhancements. To confirm the hypothesis, we herein intend to utilize quasi-in situ XRD, atomic force/magnetic force microscopy, SEM/EDX, in combination with ex situ HRTEM/EDX and magnetic measurement, to clarify the conversion reaction mechanism in lithium ion batteries for CoO/CoFe2O4 nanocomposites, and then further tune the cycle performances and rate capabilities of the nanocomposites that are fairly readily derived from the MFe-LDH (M=Co, Ni, Cu) single-resource precursors. Our results will be able to elucidate unambiguously the conversion reaction mechanism in lithium ion batteries of bi-component active phases from a new perspective, and also provide a new approach to steer cycle performances and rate capabilities.
3d过渡金属氧化物(MO)作为潜在的高容量锂离子电池用负极材料备受关注,但在充放电前后其结构会发生较大变化,造成循环稳定性能差。与其他MO复合构筑纳米复合体系(M1O/M2O)是解决该问题的有效途径之一。但目前研究对于M1O/M2O体系储锂性能提高的具体原因尚不明晰。在前期工作中,我们以水滑石(LDHs)为单源前驱体,制备出双活性、高分散的CoO/CoFe2O4纳米复合体,发现其循环性能和倍率性能均优于单组分。我们推测性能提高的原因在于:双活性组分的高度均匀分散和二者之间形成的异质结结构。为了证实这一推测,在本申请项目中我们拟采用准原位XRD、原子力/磁力显微镜,非原位HRTEM等,研究该纳米复合体的储锂机制;并基于LDHs结构可调的特点,构筑高性能多活性的纳米复合体系;进一步与碳材料复合提高其倍率性能。本课题将从新的角度阐明纳米复合氧化物体系的储锂机制,并为其储锂性能的调控提供新途径。

结项摘要

本项目在发表论文、专利申报、人才培养等方面取得了一些成果,较全面地完成了研究内容。针对过渡金属氧化物作为锂离子电池用高容量电极材料存在循环稳定性差这一共性科学问题,本项目主要研究以层状水滑石(LDHs)为前体、以葡萄糖/插层表面活性剂为分子碳源,分别制备出比容量与循环性能显著提高的C-Ni@NiO/Al2O3、C@Ni3S2/Ni/Al2O3活性/非活性纳米复合物。所得到这两类活性/非活性纳米复合物,有利于储锂性能显著提高的结构与化学组成特点在于:i)焙烧过程中碳源和无定型Al2O3的限域作用,可改善NiAl-LDH前体及焙烧产物的纳米尺寸及均一分布;并可有效防止充放电过程中活性物质纳米颗粒的团聚,起到很好缓冲充放电过程中的体积膨胀;ii)导电性良好的镍和碳层的存在均能促进电子在活性物质纳米颗粒和电解质中的快速传递。本项目研究结果可望为锂离子电池用、负极材料–过渡金属化合物/碳复合材料–的设计和制备提供有益的借鉴,并为拓展LDHs基功能材料的应用提供一种新思路。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    陈虹芸;徐赛龙;D.G.Evans;陈旭;段雪;张法智
  • 通讯作者:
    张法智

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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。
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AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
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          F --> G[IFN-β表达水平测定]
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          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]
      
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