锂离子电池负极材料的可控制备与性能调控

报告题目:锂离子电池负极材料的可控制备与性能调控

报告人彭栋梁 教授  厦门大学材料学院,磁性与低维功能材料实验室

报告时间20181027日,上午9:30

报告地点:物理科技楼409

报告邀请人:李亮

报告摘要:开发具有高比能、优异循环与倍率性能以及安全可靠的新型负极材料是锂离子电池进一步发展的前提和关键之一。在本工作中,我们发展了一种基于室温的、简便的“静电吸附”的策略实现对ZnO材料形貌、微观结构及成分的有效调控,以解决ZnO负极材料循环过程中剧烈的体积变化以及自身较差的电子导电性导致的差的循环及倍率性能的问题。研究结果表明,合成的一系列ZnO基负极材料包括Ag-C@ZnO-C@Ag-C复合空心微米球、夹心结构ZnO-NiO复合微米球、ZnO-ZnCo2O4复合空心微米球、夹心结构ZnO-C复合微米球等均显示出比单纯的ZnO负极材料更高的比容量、更长的循环寿命以及更好的倍率特性。以Ag-C@ZnO-C@Ag-C复合空心微米球为例,在10 A g-1的大电流密度下循环时其比容量仍达到526 mAh g-1,显示出良好的应用前景。

我们也采用物理方法,利用纳米粒子束流复合沉积系统,以预沉积的Cu纳米颗粒膜为导向模板构筑“迎宾毯”状的多孔Si/Cu复合薄膜,并通过逐层溅射的方式原位制备层数可控的多层多孔Si/Cu复合薄膜。作为锂离子电池负极材料时,合成的单层多孔Si/Cu复合薄膜在1.0A g-1电流密度下循环1000次后可容容量高达3124 mA h g-1。更为重要的是,合成的多层多孔Si/Cu复合薄膜随着层数由2层增加到4层,其可逆容量变化不明显,表明通过多层构筑确实能在维持比容量的基础上有效增加Si活性材料的负载量,这有利于提高电池的总能量。Si/Cu复合薄膜负极优异的储锂性能与其多孔结构、三维Cu导电网络、非晶特质以及薄膜负极无需黏结剂的特性密切相关。

期望到时能与大家进行深入的交流和充分的探讨。

以上工作得到国家重点研发计划“纳米科技”重点专项(2016YFA0202602)项目的资助。

报告人简介:彭栋梁教授

厦门大学材料学院院长。国家杰出青年科学基金获得者,国家重点研发计划“纳米科技专项”项目首席科学家,福建省“闽江学者”特聘教授,2015-2017年度福建省优秀教师,“福建省百千万人才工程”入选者, “福建省科技创新领军人才”入选者。中国材料研究学会理事会理事,中国电子学会应用磁学分会委员会委员,中国金属学会材料科学分会委员会委员,中国物理学会磁学专业委员会委员,中国材料研究学会纳米材料与器件分会理事会理事,Steering Committee Member of the International Conference on Fine Particle Magnetism (2012.6--至今)Journal of Materials Science: Materials in Electronics国际杂志编辑,《Scientific Reports》、《金属功能材料》和《功能材料》等杂志编委会委员。主要从事磁性材料与自旋电子学物理、能源材料、纳米和低维功能材料、光电材料、薄膜和涂层材料的研究。先后承担了多项有关薄膜功能材料和纳米材料的科研项目,包括主持国家重点研发计划项目、国家杰出青年科学基金、国家重大科学研究计划(973计划)课题、国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金等科研项目。已在ACS NanoAdv. Funct. Mater.Nano LettersChem. Soc. Rev.Applied Physics LettersPhys. Rev. BSmallNanoscale等国际国内著名学术刊物上共发表科研论文260多篇,其中SCI收录论文240余篇,引用4200多次;H因子35。已授权日本发明专利6项,授权中国发明专项10项。

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