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高性能锂离子电池复合材料研制成功

 近日,河南工业大学教授曹晓雨团队首次制备出一种新型复合正极材料,能够提高可充锂电池正极材料钒酸锂的电化学性质。相关研究在线发表于美国化学会的《应用材料和界面》杂志。

锂离子电池因其高能量密度被认为是最具有前景的储能方式之一,已经在电动汽车领域展开了商业化应用,继续提高锂离子电池的能量密度依然是研究者的不懈追求。目前,锂离子电池的容量主要由正极材料的容量决定,寻找具有高放电容量和稳定性的正极材料是提升锂离子电池能量密度的关键。能够进行多电子输运的层状钒酸锂正极材料具有高放电容量,因其低成本及良好的安全性而引起人们的关注,但该材料电子电导率低,充放电过程中易产生不可逆相变,且部分钒元素溶于电解液,从而导致材料的倍率性能和循环性能变差。

研究人员采用流变相反应法制备出高容量的钒酸锂正极材料,通过与二苯胺单体现场氧化聚合反应,首次制备出钒酸锂/聚二苯胺复合正极材料。其中,聚二苯胺主链中不仅具有电导率较高的聚对苯结构,还具有能量密度较高的苯胺结构,从而具有超快的电子转移速率、好的空穴传输能力和良好的氧化还原可逆性。


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