皮米分辨下石墨烯基锂离子电池电极微结构演化的原位动态表征与嵌/脱锂机制研究

项目名称： 皮米分辨下石墨烯基锂离子电池电极微结构演化的原位动态表征与嵌/脱锂机制研究

项目编号： No.51372039

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 徐峰

作者单位： 东南大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 从根本上探寻锂离子电池电极材料充放电的基本微观机制已成为研发新型高性能锂离子电池的有效途径。本项目基于原位电子显微学技术，针对锂离子电池充放电过程中嵌/脱锂电化学过程发生在电极内部的客观事实，以石墨烯及其他电极材料微结构演化为研究对象，采用配备单色器的皮米分辨的球差校正透射电子显微镜(TEM)和原位操纵手段实现纳米尺度下的电池原位构建，并结合原位电学测试，开展充放电状态下电极微结构、固体电解质界面(SEI)膜和锂枝晶演化的动态表征。充分利用球差校正TEM的高分辨与原位操纵，从原子尺度层面探索石墨烯及其他电极材料微结构演化规律和SEI膜成膜机制，明确嵌脱锂通道，以解决电池器件失效的关键基础科学问题；同时借助于原位电学测试和原位加热方法，开展电极材料高低温特性和循环性能等指标评价，并进行电池其他构成要素的优化研究，对提升电池可靠性和研发高效电池具有重要的指导意义。

中文关键词： 二维材料；石墨烯；黑磷烯；原位透射电镜；储能机制

英文摘要： Exploring the essential microcosmic mechanisms of electrode materials during the charging and discharging in lithium-ion batteries (LIBs) is of great importance for developing next-generation high-performance LIBs. Aiming at the fact that the electrochemi

英文关键词： Two-dimensional (2D) materials；graphene；phosphorene；in situ transmission electron microscope；energy-storage mechanism