編號(hào)：NMJS04671
篇名：納米線電化學(xué)儲(chǔ)能材料與器件
作者：麥立強(qiáng),； 陳丹丹,； 趙康寧； 陳施諭,； 魏湫龍,； 陳偉；
關(guān)鍵詞：納米線,； 儲(chǔ)能器件,； 本征輸運(yùn)性能優(yōu)化； 結(jié)構(gòu)構(gòu)筑,； 原位表征,；
機(jī)構(gòu)： 材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢理工大學(xué)-哈佛大學(xué)納米聯(lián)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室； 武漢理工大學(xué),；
摘要： 減少容量衰減,、提高能量密度及倍率性能是當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能器件發(fā)展的國(guó)際性難題,研發(fā)新型高性能納米儲(chǔ)能材料及其器件是解決這一難題和發(fā)展高功率密度、高能量密度及高循環(huán)穩(wěn)定性的下一代動(dòng)力電池的有效途徑之一.納米線電極材料因具有獨(dú)特的各向異性,、快速的軸向電子傳輸和徑向離子擴(kuò)散等特性使其在納米線儲(chǔ)能器件的組裝,、原位表征等方面有著塊體材料所不具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì).本文結(jié)合當(dāng)前最新的研究進(jìn)展和本課題組的研究工作,介紹了通過設(shè)計(jì)組裝單根納米線全固態(tài)電化學(xué)儲(chǔ)能器件,結(jié)合原位表征技術(shù),揭示了電化學(xué)儲(chǔ)能器件容量衰減與電極材料電導(dǎo)率降低、結(jié)構(gòu)劣化之間的內(nèi)在規(guī)律.基于該規(guī)律,一方面從改善納米線電極材料本征性能入手,提出并實(shí)現(xiàn)了納米線化學(xué)預(yù)嵌入,、拓?fù)淙〈�,、取向有序化等性能�?yōu)化策略,顯著提高了電極材料的電導(dǎo)率及其電化學(xué)儲(chǔ)能器件的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率特性;另一方面從抑制納米線電極結(jié)構(gòu)劣化入手,設(shè)計(jì)構(gòu)筑了納米線分級(jí)結(jié)構(gòu)和一維自緩沖納米雜化結(jié)構(gòu),并對(duì)其構(gòu)筑原理進(jìn)行了研究,顯著增加納米線的比表面積和電化學(xué)活性位點(diǎn),大幅提高了納米線儲(chǔ)能器件的能量密度、功率密度以及器件可靠性,為納米線電化學(xué)儲(chǔ)能器件的發(fā)展和應(yīng)用奠定基礎(chǔ).
