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华中师大学子用纳米材料改进锂离子电池

锂电中国浏览量:8498时间:2015-03-23 11:15:15

3月20日,记者从华中师范大学获悉,该校物理科学与技术学院2011级本科生成功设计特殊结构的二氧化钛纳米管和二氧化锰纳米片的复合纳米材料,大大改善了锂离子电池的容量及循环性能,使锂离子电池循环寿命达700-1000次以上,并首次在国际上提出电池容量的“后期上升现象”。近日,该成果发表在材料与工程技术领域主流杂志之一的《Electrochimica Acta》上(Electrochimica Acta 156 (2015) 252-260)。

该成果由华中师范大学2011级物理与化学交叉培养班的朱前程、竺晨博等人完成。作为这篇论文成果的指导老师,纳米科技研究所余颖教授介绍说,传统的锂电池材料由于存在容量小、充放电慢、循环性能差等缺点。一般情况下,锂离子电池能够循环500次以上即可商业化,朱前程等同学巧妙设计和制备了一种特殊的纳米结构材料,该材料结合了二氧化钛纳米管循环性能好的优点和二氧化锰容量高的优势,使电池的循环寿命达到700~1000次甚至更多,而且具有较高的能量密度;除此之外,朱前程等同学首次在国际上发现并大胆的提出了电池容量在后期循环中上升的特殊现象,我们首次命名这种现象为“容量后期上升现象”,不但如此,他们还对此现象进行了合理的解释。“作为本项目的第一完成人朱前程同学表示,在锂电池领域研究中,大多数学者只研究电池前100次的循环情况,可是当自己将设计的电池循环700次后,却发现了有反常规的现象,电池的容量在后期的充放电循环中上升了!

他用通俗的比喻诙谐的解释道:”这就像你的手机肯定会越用越不耐用,原因就是电池的容量会随着充放电的次数衰减。但是要是用了这种材料的手机电池,你会很惊奇地发现自己的手机还可以越用越顶用!“朱前程补充说:”刚开始发现这种现象时连自己都不敢相信,但是余老师鼓励我说,在科学面前,事实最重要,你不用试着用其他研究者的成果来解释自己的实验现象,你完全可以推翻以往的结论,给出自己的解释。对此,我非常感谢导师给予我的鼓励和支持。“

《Electrochimica Acta》杂志由Elsevier出版社出版,2014年其影响因子为4.086,是全球电化学和工程研究领域中主流学术杂志之一,该杂志同时被SCI和EI收录。

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