高倍率鋰離子電池超長壽命材料的研究突破

經過中外科研人員的努力合作，研發(fā)出了一系列鈦酸鋰水合物，并將其應用于制造具有超長循環(huán)壽命和高倍率性能的鋰離子電池，不僅拓寬了該體系電板材料性能調整及優(yōu)化的自由度，還有望對其它含氫組分的過渡全屬化合物體系在能源材料領域的應用提供啟發(fā)與思路。

目前常用鍵離子電池采用的電解質：六氯磷酸鋰（LiPF2）遇水易分解，因此，鋰離子電池電板材料需在高溫下烘烤來除水，但這會使材料發(fā)生顆粒團聚和晶粒粗化等副反應。此次研究人員研發(fā)的鈕-氫-鈦-氧（Li-H-Ti-O）體系材料與目前性能優(yōu)異的鍵-鈦一氧（Li-Ti-0）體系、鈦-氧（Ti-O）體系材料（包括納米化、摻雜和包覆之后的材料）相比，具有更加優(yōu)異的電化學性能。作為含“水”的電極材料，該系列鈦酸捏水合物能夠在高電壓有機電解液體系中實現多達上萬次的穩(wěn)定循環(huán)。在材料晶體內部牢面結合的“結晶水”，不但不會破環(huán)電板材料在有機電解液體系下的電化學性能，反而促進了晶體結構的多樣性（如二維層狀），以及納米復合材料的構筑，從本質上提高了材料的離于擴散系數。