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北大新材料學(xué)院:全固態(tài)鋰離子電池研究獲重大進(jìn)展

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1061次  |  2021年10月26日  

鋰離子電子自1991年投入市場(chǎng)以來(lái)一直備受矚目,在3C領(lǐng)域(通訊領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域、消費(fèi)電子產(chǎn)品)應(yīng)用廣泛。然而,其有限的能量密度、功率密度以及安全隱患等亟待解決的問(wèn)題限制了鋰離子電池的發(fā)展。易燃易爆的有機(jī)電解液是引起鋰離子電池安全問(wèn)題的關(guān)鍵因素,不少安全事故是由于鋰離子電池電解液起火造成的,如波音787飛機(jī)安全事故,動(dòng)力汽車(chē)起火事件。因此,替換現(xiàn)有的商業(yè)化電解液,采用固體電解質(zhì)的全固態(tài)電池是解決鋰離子電池安全問(wèn)題的根本途徑。


2014級(jí)碩士研究生譚瑞同學(xué)在潘鋒教授的指導(dǎo)下,與學(xué)院的博士后、同學(xué)與工程師開(kāi)展交叉學(xué)科、協(xié)同創(chuàng)新的合作研發(fā),開(kāi)展新型全固態(tài)電池的設(shè)計(jì)及相關(guān)材料的合成,并且積極與實(shí)驗(yàn)相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)豐富的研究生和博士后合作,首次將高容量硅酸亞鐵鋰(Li2FeSiO4)正極材料,其容量(250mAh/g)大大地超過(guò)了我們常用的鈷酸鋰和3元材料容量(150mAh/g)正極材料,應(yīng)用于聚氧乙烯基全固體電池。該電池在100℃具有優(yōu)越的倍率性能(30C容量有67.5mAh/g)以及較高的比容量發(fā)揮(1C容量有258.2mAh/g),有望作為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力鋰離子電池在較高溫下得到廣泛應(yīng)用。該工作以通訊的形式發(fā)表在納米材料與新能源領(lǐng)域的國(guó)際優(yōu)秀雜志NanoEnergy(SCI影響因子10.3)雜志上。


譚瑞同學(xué)與博士后楊金龍和鄭家新(3位都是文章共同第一作者)合作,在學(xué)院其他同學(xué)和工程師的支持下,在研究生第一年就完成了該工作,這是北大[微博]新材料學(xué)院2014級(jí)研究生以第一作者發(fā)表的首篇學(xué)術(shù)論文,也是碩士研究生首篇發(fā)表在國(guó)際一區(qū)雜志上,這是對(duì)北大新材料學(xué)院所有學(xué)生一個(gè)很好的一個(gè)激勵(lì)。


目前深研院新材料學(xué)院的研究生們正在努力,通力合作,陸續(xù)將更加優(yōu)秀的研究成果形成原創(chuàng)的專(zhuān)利,并投到高影響力的科學(xué)雜志上。同時(shí),學(xué)院的全體師生正在積極響應(yīng)北京大學(xué)創(chuàng)建世界一流大學(xué)的號(hào)召,共同努力把新材料學(xué)院建設(shè)成國(guó)際一流的材料科學(xué)與工程學(xué)院。


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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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