讲座信息

【时间地点变更】从O3到O2:高能量密度锂离子电池正极材料的研究


主   办:能源与资源工程系
报告人:夏定国 教授
时   间:6月15日(周五)下午2:30
地   点:方正大厦301会议室
主持人:王习东


报告内容摘要:


探索高比容量长寿命的正极材料一直是锂离子电池的主要研究方向之一。富锂层状正极材料由于阳离子和阴离子共同参与氧化还原过程,可以释放很高的比容量,得到国内外广泛重视,研究和理解阴离子氧化还原机制对设计和修饰新型高比容量富锂正极材料具有重要意义。报告内容包括:1、通过将硼酸根引入层状富锂锰基材料体系中来调控其电子结构,降低了过渡金属3d态和氧的2p态的轨道交叠,从而减少了氧的电荷补偿,提高了材料结构的稳定性。2、发现富锂材料中过量的锂离子在过渡金属层中的存在提高了局域结构的柔性,有利于氧原子在参与电荷补偿的过程中形成类过氧根离子,并使局域结构发生柔性扭曲,释放体系的能量,从而有利于体系在阴离子氧化还原过程中的稳定性。3、通过掺杂不同量的B原子,调控Li2RuO3富锂材料的电子结构,及电化学性能。4、发现Li1.2Ti0.4Fe0.4O2在充放电过程中,其氧化还原贡献主要发生在O离子,而过渡金属的电子结构基本不变。揭示了阴离子氧化还原过程中的势垒过程以及动力学性能较差和电压滞后的根本原因。5、制备出具有单层超结构的O2型富锂材料, 能给出400 mAhg−1的高可逆容量,能量密度达1360wh/kg。通过单层的Li2MnO3激活使稳定阴离子氧的氧化还原反应成为可能。


报告人简介:


夏定国

北京大学工学院能源与资源工程系&材料科学与工程系教授, 教育部长江学者特聘教授 先进电池材料理论与技术北京市重点实验室主任
个人主页:http://www2.coe.pku.edu.cn/subpaget.asp?id=377

研究领域:

(1)低铂及非铂催化剂
(2)锂插入化合物
(3)材料模拟计算

背景资料:

多年来,主要从事材料物理化学的教学、研究工作。先后主讲了本科生、硕士生、博士生课程等10门。承担或完成了包括国家“863”课题、国家“973”课题以及国家自然科学基金课题在内的国家与省部级课题10余项;获国家发明专利20多项;获得国家与省部级科学技术奖励2项。在国内外学术期刊发表“SCI”收录论文150余篇;出版学术专著2部。

获得荣誉:

2009年,国家科技进步二等奖,排名第八。
2009年,北京市科学技术奖一等(基础类),排名第一。