项目名称: 锂电池用过渡金属基和石墨烯的片片相隔复合结构的设计合成和储锂机理研究

项目编号: No.51271105

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: 王勇

作者单位: 上海大学

项目金额: 80万元

中文摘要: 石墨烯和过渡金属基氧化物锂电池材料,由于具有较高的储锂容量,都被认为具有潜力替代商业碳负极。本项目设计了过渡金属氧化物纳米片分散在石墨烯纳米片上的片片相隔复合结构,针对性地解决两者仍存在的一些关键问题即:石墨烯极易团聚或堆积成为常规石墨片,失去其优异性能;金属氧化物的电导性较差,储锂时存在一定体积变化,导致储锂活性受到一定抑制。在设计的片片相隔复合结构中,两组分通过相似的纳米片结构的复合,能够最大程度地发挥协同功效,这是因为:二维的金属氧化物纳米片同石墨烯具有较大的接触或隔离面积,能够有效分隔石墨烯,防止其团聚;同时石墨烯也能通过片片紧密接触,有效缓解金属氧化物储锂时的体积变化和提高其电导性能。纳米片相对常见纳米粒子结构也更加稳定,不容易团聚。本项目将结合复合结构两种组分比例,形貌尺寸,复合匹配均匀程度等,达到储锂性能的优化,同时着重总结分析锂离子在该片片复合结构中插入、析出和储存的机理。

中文关键词: 石墨烯;金属氧化物;金属硫化物;锂电池;储锂机理

英文摘要: Graphene and transition metal oxides have been both suggested as promising andoe materials due to their high Li-ion storage capacities. This proposal designs new composies, namely the dispersion of transition metal oxides on graphene nanosheets (sheet-on-sheet composites), which aims to solve the current crucial problem with two component anodes. These problems are the heavy agglomeration of graphene materials, losing their intriguing properties; poor electrical conductivity of transition metal oxides; and partial pulverization and electrode cracking caused by the volume change of the metal oxide anodes during the repetitive cycling process with lithium ions, leading to a loss of electrical activity. In the proposed sheet-on-sheet composite, two components work together and exhibite complimentary synergistic effect. This is ascirbed to the following points: two dimensional transition metal oxides have large contact area with two dimensional graphene materials, leading to an effective separation of graphene nanosheets against further agglomeration. In addition, graphene materials are tightly stacked with transitional metal oxide nanosheets, therefore their volume changes or electrical conductivity can be accommodated or improved in the presence of graphene nanosheets.Compared to common nanoparticle, nanosheet st

英文关键词: graphene;metal oxide;metal sulfide;Li-ion battery;Li-storage mechanism

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

CVPR2022 | Sparse Transformer刷新点云目标检测的SOTA
专知会员服务
23+阅读 · 2022年3月9日
专知会员服务
133+阅读 · 2021年9月16日
专知会员服务
41+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
36+阅读 · 2021年7月17日
【ICML2021】学习分子构象生成的梯度场
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月30日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年5月12日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
28+阅读 · 2020年8月8日
我的信号是由核辐射传输的,金属屏蔽都挡不住
机器之心
0+阅读 · 2021年11月24日
八一八:我就没搞明白什么叫“纯钴”电池
无人机
34+阅读 · 2019年4月12日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
38+阅读 · 2019年4月12日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
32+阅读 · 2018年7月14日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
Synthesizing Informative Training Samples with GAN
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
Arxiv
21+阅读 · 2018年2月14日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
CVPR2022 | Sparse Transformer刷新点云目标检测的SOTA
专知会员服务
23+阅读 · 2022年3月9日
专知会员服务
133+阅读 · 2021年9月16日
专知会员服务
41+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
36+阅读 · 2021年7月17日
【ICML2021】学习分子构象生成的梯度场
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月30日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年5月12日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
28+阅读 · 2020年8月8日
微信扫码咨询专知VIP会员