Les batteries au lithium-ion comme système de stockage d'énergie hautement efficace dans le domaine du transport ont une large gamme d'applications, y compris les véhicules électriques à énergie hybride, les hybrides enfichables (PHEV) et les véhicules électriques (EV), mais la cathode commerciale à base de lithium-ion existante Les matériaux ne peuvent pas répondre aux besoins des personnes pour la densité énergétique, les performances et la stabilité du grossissement. xCo yMn zO2De la sécurité, le processus encombrant et d'autres problèmes entravent l'utilisation de la grande échelle, le LiMn de manganèse à l'épinard 2O4Face à de graves problèmes de désintégration de la capacité, performances de sécurité et LiFePO bon marché 4Impossible de se débarrasser de la faible tension d'exploitation, des contraintes de faible densité d'énergie, afin d'améliorer la tension de travail et la densité d'énergie, et maintenant le monde universitaire et l'industrie pour LiMn 1-xFe xPO 4Les matériaux recherchent de plus en plus d'attention.
Université de Pékin Université d'études supérieures de Shenzhen de New Materials, professeur Pan Feng Task Force récemment à LiMn 1-xFe xPO 4Les études sur les matériaux, les structures et les performances ont fait des progrès importants. Il a synthétisé avec succès deux déplacements à haute teneur en fer en lithium de α-LiMn 1-xFe xPO 4Les nanomatériaux (particules de 50 nm), semblable au degré d'antigrades, ont montré une grande différence dans les performances électrochimiques. Grâce au laboratoire national de Brookhaven, à l'Allemagne au laboratoire national de Lichy, au laboratoire national d'Argonne des États-Unis, etc. La structure des deux matériaux a été analysée en profondeur et la seconde phase du phosphate de lithium et de manganèse a d'abord été découverte par microscopie électronique à aberration sphérique à haute précision. 1-xFe xPO 4Points quantiques (2 nm environ) incorporés dans α-LiMn 1-xFe xPO 4 Les particules de 50 nanomètres dans l'étude ont constaté que la performance du matériau avec une position élevée en position de lithium de fer, entraînant une grande partie défectueuse, car ces défauts indiquent l'autre sens de transmission adjacent, ce qui entraîne la transmission d'ions lithium à partir d'un lithium unidimensionnel Transmission de canal étendue dans une transmission de canal tridimensionnelle, améliorant ainsi la charge du matériau de la batterie au lithium et la performance de décharge. Si α-LiMn 1-xFe xPO 4Le matériau a une deuxième phase de β-LiMn 1-xFe xPO 4Lorsque les points quantiques sont intégrés dans les nanomatériaux qui forment la structure imbriquée, les points quantiques intégrés bloqueront les canaux tridimensionnels des ions lithium, réduisant ainsi l'efficacité de transmission des ions lithium dans l'ensemble du cristal et affectant les performances de charge et de décharge des matériaux de la batterie au lithium.
La deuxième phase de β-
LiMn 1-xFe xPO 4Le point quantique de 2 nm a été incorporé dans le [
LiMn 1-xFe xPO 4 Particules de 50 nm
Transmission tridimensionnelle du canal lithium-ion et du matériau quasi-imbriqué de blocage des points quantiques de différentes performances de charge et de décharge
Les résultats ont été publiés dans le Journal international des matériaux et de l'énergie, Nano Letters (Nano Lett., 2017, 17 (8), 4934-4940, influençant le facteur 12.7, l'un des magazines Nature Index) Le Dr Zhang Wei, directeur du Brookhaven National Laboratory, a complété par la coopération de l'étudiant au doctorat 2015 Hu Jiangtao en tant que premier auteur et équipe.
