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鋰離子電池正極材料研究取得進展

2016年3月24日 來源：防爆云平臺--防爆產(chǎn)業(yè)鏈一站式O2O服務平臺 防爆電氣、防爆電機、防爆通訊、防爆空調(diào) 瀏覽 2428 次
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　　記者24日從中國科學院網(wǎng)站獲悉，中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家（聯(lián)合）實驗室高性能陶瓷材料研究部王曉輝課題組在前期研究基礎(chǔ)上，通過創(chuàng)造極度缺水的酸性合成環(huán)境，在國際上首次制備出12 nm厚的[100]取向LiFePO4超薄納米片。該工作為今后進一步提高鋰離子電池倍率性能提供新的方法和視角。
　　
　　電壓回滯實驗結(jié)果顯示由該材料構(gòu)成的電極具有迄今為止小的電壓間隙，恒電位間隙滴定測試結(jié)果說明此電極具有高的活化率和轉(zhuǎn)化率，這些結(jié)果表明由[100]取向LiFePO4超薄納米片構(gòu)成的電極具有高的活化粒子數(shù)比例。因而，該電極具有優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)壽命。在10 C（60分鐘/10 = 6分鐘）充放電倍率下，循環(huán)1000次后能保持初始容量的90%。在20 C充放電倍率下，容量仍可達到理論容量的72%。該工作為今后進一步提高鋰離子電池倍率性能提供新的方法和視角，即不僅可以通過減小[010]方向的尺度來縮短鋰離子的擴散距離，同時還可以通過調(diào)控[100]方向的尺寸來提高鋰離子電池的活化粒子數(shù)比例來提高鋰離子電池倍率性能。
　　
　　鋰離子電池是當今社會移動電子設備的必要電源，由正極、負極、隔膜、電解液等組成，其關(guān)鍵性能指標（如倍率性能和循環(huán)壽命）由正極材料的電化學性能決定。LiFePO4是公認的正極材料，為提高其電化學性能，人們長期致力于縮短鋰離子的擴散距離，即減小[010]方向的尺寸。近的研究表明，電極由大量粒子組成，其電化學性能主要依賴于充放電過程中同時參與電化學反應的粒子（活化粒子）占總粒子數(shù)的比例。因此，如何獲得具有高活化粒子數(shù)比例的LiFePO4是正極材料研究的關(guān)鍵問題。 
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