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高镍单晶正极材料的锂离子扩散动力学研究进展
被引量：
3
1
作者
余暑生
田俊行
+3 位作者
郭辉
胡锦榛
孙学义
庄卫东
《粉末冶金工业》
CAS
北大核心
2023年第5期125-136,共12页
高镍正极材料具有高的比能量和较长的循环寿命,是推动锂离子电池技术发展的关键材料之一。传统高镍正极材料的晶粒形貌是二次球粒子,其二次球结构在电化学循环中容易开裂,从而引起电化学性能的衰退和电池安全性问题。单晶化策略能够有...
高镍正极材料具有高的比能量和较长的循环寿命,是推动锂离子电池技术发展的关键材料之一。传统高镍正极材料的晶粒形貌是二次球粒子,其二次球结构在电化学循环中容易开裂,从而引起电化学性能的衰退和电池安全性问题。单晶化策略能够有效地提升高镍正极材料的长周期循环性能和安全性,缓解高镍正极材料的热稳定性、晶体结构及颗粒结构稳定性等问题。但是缓慢的锂离子扩散动力学导致高镍单晶正极材料倍率性能恶化和材料结构衰退,是高镍单晶正极材料面临的重大挑战。综述比较了单晶正极材料与传统二次球正极材料之间的结构及电化学性能的差异,分析了单晶正极材料稳定性机制,重点阐述了高镍单晶正极材料的缓慢的锂离子扩散动力学对其失效机制的影响,总结了现阶段研究者改善高镍单晶正极材料的锂离子扩散动力学的策略,提出了提升高镍单晶正极材料的锂离子扩散动力学未来的研究重点,为高镍单晶正极材料产业化研究提供理论指导。
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关键词
锂离子电池
高镍正极材料
单晶
锂离子扩散动力学
倍率性能
原文传递
氟磷酸钒锂正极材料电子结构与离子扩散动力学的第一性原理研究
2
作者
魏英进
朴颖
王春忠
《吉林师范大学学报（自然科学版）》
2016年第4期11-16,共6页
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了LiVPO_4F正极材料的电子结构和锂离子扩散动力学性质.计算表明LiVPO_4F为低自旋的铁磁态,而当Li离子脱出后,材料转变为反铁磁态.锂离子脱出之后,V—O键的键长趋于均匀,材料晶格的杨-泰勒畸...
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了LiVPO_4F正极材料的电子结构和锂离子扩散动力学性质.计算表明LiVPO_4F为低自旋的铁磁态,而当Li离子脱出后,材料转变为反铁磁态.锂离子脱出之后,V—O键的键长趋于均匀,材料晶格的杨-泰勒畸变效应减弱.LiVPO_4F/VPO_4F体系的理论平均插入-脱出电压为4.29 V,与已有实验结论吻合.分子动力学模拟计算表明LiVPO_4F中的锂离子具备良好的扩散能力,并且在电场作用下沿着c轴方向一维扩散.
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关键词
锂离子电池
氟磷酸钒锂
第一性原理计算
电子结构
扩散动力学
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职称材料
题名
高镍单晶正极材料的锂离子扩散动力学研究进展
被引量：
3
1
作者
余暑生
田俊行
郭辉
胡锦榛
孙学义
庄卫东
机构
北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室
北京科技大学冶金与生态工程学院
北京科技大学稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室
出处
《粉末冶金工业》
CAS
北大核心
2023年第5期125-136,共12页
基金
国家自然科学基金委员会联合基金资助项目(U1764255)
中国科学技术部(国家高层次人才专项支持计划)
中央高校基本科研业务费资助项目(06500177)。
文摘
高镍正极材料具有高的比能量和较长的循环寿命,是推动锂离子电池技术发展的关键材料之一。传统高镍正极材料的晶粒形貌是二次球粒子,其二次球结构在电化学循环中容易开裂,从而引起电化学性能的衰退和电池安全性问题。单晶化策略能够有效地提升高镍正极材料的长周期循环性能和安全性,缓解高镍正极材料的热稳定性、晶体结构及颗粒结构稳定性等问题。但是缓慢的锂离子扩散动力学导致高镍单晶正极材料倍率性能恶化和材料结构衰退,是高镍单晶正极材料面临的重大挑战。综述比较了单晶正极材料与传统二次球正极材料之间的结构及电化学性能的差异,分析了单晶正极材料稳定性机制,重点阐述了高镍单晶正极材料的缓慢的锂离子扩散动力学对其失效机制的影响,总结了现阶段研究者改善高镍单晶正极材料的锂离子扩散动力学的策略,提出了提升高镍单晶正极材料的锂离子扩散动力学未来的研究重点,为高镍单晶正极材料产业化研究提供理论指导。
关键词
锂离子电池
高镍正极材料
单晶
锂离子扩散动力学
倍率性能
Keywords
lithium
-
ion
battery
ni-rich
cathode
single-crystalline
lithium
-
ion
diffusion
kinetic
rate
performance
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
原文传递
题名
氟磷酸钒锂正极材料电子结构与离子扩散动力学的第一性原理研究
2
作者
魏英进
朴颖
王春忠
机构
吉林大学物理学院
长春理工大学理学院
出处
《吉林师范大学学报（自然科学版）》
2016年第4期11-16,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51472104)
吉林省科技厅重点科技攻关项目(20150204078GX)
文摘
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了LiVPO_4F正极材料的电子结构和锂离子扩散动力学性质.计算表明LiVPO_4F为低自旋的铁磁态,而当Li离子脱出后,材料转变为反铁磁态.锂离子脱出之后,V—O键的键长趋于均匀,材料晶格的杨-泰勒畸变效应减弱.LiVPO_4F/VPO_4F体系的理论平均插入-脱出电压为4.29 V,与已有实验结论吻合.分子动力学模拟计算表明LiVPO_4F中的锂离子具备良好的扩散能力,并且在电场作用下沿着c轴方向一维扩散.
关键词
锂离子电池
氟磷酸钒锂
第一性原理计算
电子结构
扩散动力学
Keywords
lithium
ion
batteries
LiVPO4F
first-principle
calculat
ion
s
electronic
structure
diffusion
kinetic
properties
分类号
O646 [理学—物理化学]
O614.111 [理学—化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高镍单晶正极材料的锂离子扩散动力学研究进展
余暑生
田俊行
郭辉
胡锦榛
孙学义
庄卫东
《粉末冶金工业》
CAS
北大核心
2023
3
原文传递
2
氟磷酸钒锂正极材料电子结构与离子扩散动力学的第一性原理研究
魏英进
朴颖
王春忠
《吉林师范大学学报（自然科学版）》
2016
0
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职称材料
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