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        【網(wǎng)絡(luò)研討會預(yù)告】具有電解液普適性的高性能石墨負(fù)極材料,如何推動鋰離子電池系統(tǒng)革新?


        來源:中國粉體網(wǎng)   青黎

        [導(dǎo)讀]  2021年4月26日來自蘇州大學(xué)的鄭洪河教授將作《具有電解液普適性的高性能石墨負(fù)極材料推動鋰離子電池系統(tǒng)革新》報告,圍繞高性能石墨負(fù)極材料這一主題,講述所在團(tuán)隊發(fā)展了功能分子在電極表面的嫁接和原位轉(zhuǎn)化技術(shù),有效降低了石墨材料對EC電解液的依賴性。通過這項技術(shù)制備的高性能石墨材料可以在PC基電解液、普通酯類電解液和醚類電解液中發(fā)揮優(yōu)異的電化學(xué)性能,從而大大拓寬鋰離子電池的電解液種類和應(yīng)用場景,推動鋰離子電池系統(tǒng)的革新和進(jìn)步。

        中國粉體網(wǎng)訊  負(fù)極材料是鋰離子電池四大材料(正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜)之一,由負(fù)極活性物質(zhì)、粘合劑和添加劑混合制成糊狀均勻涂抹在銅箔兩側(cè),經(jīng)干燥、滾壓而成。它是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵因素之一,把握著動力電池安全性命脈。


        石墨類是較早應(yīng)用的負(fù)極材料,與其它碳材料相比,其具有導(dǎo)電性好、結(jié)晶度高、良好的層狀結(jié)構(gòu)和充放電電壓也十分適合正極材料的脫/嵌運動,且目前工藝成熟、成本較低,是較為理想的負(fù)極材料。


        性能優(yōu)異的石墨類負(fù)極材料需要考慮的因素:

        (1)具有較高的鋰離子嵌入-脫出可逆容量;

        (2)在鋰離子嵌入和脫出過程中,材料結(jié)構(gòu)無明顯變化,以保證電解穩(wěn)定性,保證電池獲得良好的循環(huán)壽命。

        (3)插鋰時氧化-還原電位較低,且具有較平穩(wěn)的電壓平臺,以保證電池較高的輸出電壓,獲得較高的功率。

        (4)優(yōu)異的電子和離子電導(dǎo)率,減少電極極化;較大的鋰離子擴散系數(shù),能獲得較高倍率性能。

        (5)良好的表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。與電解液相容性好,以便形成良好的固體電解質(zhì)界面(SEI)膜。

        (6)資源豐富、價格低廉、安全無毒、對環(huán)境無污染。


        雖然現(xiàn)在石墨材料已廣泛用作商品化鋰離子電池負(fù)極材料,但這種材料一直過度依賴碳酸乙烯酯(EC)基電解液和成膜添加劑,由此帶來電池的低溫性能不好和倍率性能差等問題,這些問題一直沒有得到妥善解決。若能降低石墨材料對EC電解液的依賴性,將推動鋰離子電池的進(jìn)一步發(fā)展。


        為分析研判石墨需求、探討石墨深加工技術(shù),中國粉體網(wǎng)旗下粉體公開課平臺將于2021年4月26日舉辦首屆“2021天然石墨及負(fù)極材料網(wǎng)絡(luò)研討會”,屆時來自蘇州大學(xué)的鄭洪河教授將作《具有電解液普適性的高性能石墨負(fù)極材料推動鋰離子電池系統(tǒng)革新》報告,圍繞高性能石墨負(fù)極材料這一主題,講述所在團(tuán)隊發(fā)展了功能分子在電極表面的嫁接和原位轉(zhuǎn)化技術(shù),有效降低了石墨材料對EC電解液的依賴性。通過這項技術(shù)制備的高性能石墨材料可以在PC基電解液、普通酯類電解液和醚類電解液中發(fā)揮優(yōu)異的電化學(xué)性能,從而大大拓寬鋰離子電池的電解液種類和應(yīng)用場景,推動鋰離子電池系統(tǒng)的革新和進(jìn)步。




        報告人介紹

        鄭洪河,蘇州大學(xué)能源學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師。1967年生,2001年獲得湖南大學(xué)材料學(xué)專業(yè)工學(xué)博士學(xué)位,2004年在日本京都大學(xué)工學(xué)部合作研究,2007年進(jìn)入美國勞倫斯伯克利國家實驗室工作,2010年回國加盟蘇州大學(xué),負(fù)責(zé)組建了蘇州大學(xué)能源學(xué)院,先后任蘇州大學(xué)能源學(xué)院院長和學(xué)術(shù)委員會主任,系中國電化學(xué)會化學(xué)電源分會召集人,中國化學(xué)與物理電源學(xué)會理事,中國固態(tài)離子學(xué)會理事,《儲能科學(xué)與技術(shù)》和《電源技術(shù)》雜志編委等,F(xiàn)任蘇州大學(xué)特聘教授、江蘇省二級教授、江蘇華盛鋰電材料研究院院長、蘇州華贏新能源材料科技有限公司總經(jīng)理。研究領(lǐng)域包括先進(jìn)碳素材料、軟功能介質(zhì)材料(電解液和粘結(jié)劑)和鋰離子電池工藝學(xué)等,近年來先后主持國家自然科學(xué)基金面上項目5項、科技部863重大項目(子課題)2項,出版與新能源技術(shù)相關(guān)的科學(xué)著作2部。在國內(nèi)外主要期刊發(fā)表論文200余篇,其中SCI一區(qū)論文120余篇,申請專利47項(已授權(quán)24項),獲得江蘇省科學(xué)技術(shù)二等獎1項。


        資料來源:

        中國粉體網(wǎng):44頁PPT了解石墨負(fù)極材料的制備及市場現(xiàn)狀

        (中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎)


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        作者:青黎

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