Pomemben napredek je bil dosežen pri raziskavah novih materialov za litijeve baterije
V zadnjem času je ekipa profesorja Pan Fenga s Šole za nove materiale Univerze v Pekingu dosegla pomemben napredek pri svojem raziskovalnem delu.
Kot vsi vemo, se litijeve baterije pogosto uporabljajo v mobilnih telefonih in električnih vozilih. Večplastni material ima visoko specifično zmogljivost in se uporablja kot material pozitivne elektrode za napajalne baterije v vrhunskih električnih vozilih (kot so električna vozila Tesla) doma in v tujini. Tudi zahteve glede zmogljivosti in stopnje uspešnosti so vedno višje. Obstaja veliko načinov za izboljšanje elektrokemijske učinkovitosti katodnih materialov s plastmi prehodnih kovinskih oksidov. Med njimi je zmogljivost cikla in hitrost materiala mogoče izboljšati z dopiranjem drugih elementov, kot so (Al, Ti), da bi zadostili trenutnemu povpraševanju po električnih baterijah. Povpraševanje po polnjenju in življenjski dobi je zato postalo vroča točka v trenutnih raziskavah. Mehanizem, kako učinkovito dopingirati in izboljšati učinkovitost po dopingu, še ni razumljen, zato so potrebne nadaljnje raziskave.
Šola za nove materiale Univerze v Pekingu je napredovala pri izboljšanju učinkovitosti obnove gradientnega gradientnega vmesnika litijeve baterije
Nedavno je raziskovalna skupina centra za čisto energijo, ki jo vodi profesor Pan Feng, Šola za nove materiale, Pekinška univerza Shenzhen Graduate School, uporabila nevtronsko difrakcijo, rentgensko absorpcijsko spektroskopijo (XPS), visoko precizne mikroskope in mikroskope v atomskem merilu (HR-TEM in sferična aberacija TEM) V kombinaciji s prvimi izračuni kvantne kemije, nova vrsta rekonstrukcije vmesnika, ki jo tvori dopiranje z gradientom Ti na vmesniku litijevih baterij s sloji oksida prehodne kovine, izboljšana hitrost polnjenja in praznjenja ter stabilnost cikla ter povezani mehanizmi sistematično preučevali. Delo je bilo nedavno objavljeno v Advanced Energy Materials (IF=24,884), dobro znani reviji na področju energetskih materialov.
Raziskovalna skupina Pan Feng je uporabila neodvisno inovativno metodo Ti gradientnega dopinga, da je zgradila približno 6 nanometrov debel Ti-O strukturni element in reakcijo Li/Ni na površini slojevitega materiala z visoko nikljevo katodo LiNi0,8Co0,2O2 (NC82). Nova struktura vmesnika. Zaradi močne kemične vezi Ti-O se izboljša stabilnost kisikovih atomov vmesnika med postopkom sinteze. Rekonstruirani vmesnik lahko prepreči reakcijo materiala s H2O, CO2 in elektrolitom ter zavira nastanek površine med postopkom sinteze. Različne faze (kot je faza kamene soli tipa NiO, Li2CO3 itd.) za izboljšanje elektrokemičnih lastnosti materiala, zlasti hitrosti in učinkovitosti cikla. Ta strukturiran površinsko slojevit fazni zaščitni mehanizem lahko premaga poškodbe običajnih površinsko inertnih metod prevleke za transport naboja. Temelji na prilagoditvi površinskih kemičnih lastnosti samega materiala z visoko vsebnostjo niklja, da dobimo pozitivno elektrodo z visoko zmogljivostjo, visoko hitrostjo in visoko stabilnostjo. Materiali zagotavljajo nova sredstva.
