河南工業(yè)大學(xué)高性能鋰離子電池復(fù)合材料研制成功

近日，河南工業(yè)大學(xué)教授曹曉雨團(tuán)隊(duì)首次制備出一種新型復(fù)合正極材料，能夠提高可充鋰電池正極材料釩酸鋰的電化學(xué)性質(zhì)。相關(guān)研究在線發(fā)表于美國(guó)化學(xué)會(huì)的《應(yīng)用材料和界面》雜志。

鋰離子電池因其高能量密度被認(rèn)為是最具有前景的儲(chǔ)能方式之一，已經(jīng)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域展開了商業(yè)化應(yīng)用，繼續(xù)提高鋰離子電池的能量密度依然是研究者的不懈追求。目前，鋰離子電池的容量主要由正極材料的容量決定，尋找具有高放電容量和穩(wěn)定性的正極材料是提升鋰離子電池能量密度的關(guān)鍵。能夠進(jìn)行多電子輸運(yùn)的層狀釩酸鋰正極材料具有高放電容量，因其低成本及良好的安全性而引起人們的關(guān)注，但該材料電子電導(dǎo)率低，充放電過程中易產(chǎn)生不可逆相變，且部分釩元素溶于電解液，從而導(dǎo)致材料的倍率性能和循環(huán)性能變差。

研究人員采用流變相反應(yīng)法制備出高容量的釩酸鋰正極材料，通過與二苯胺單體現(xiàn)場(chǎng)氧化聚合反應(yīng)，首次制備出釩酸鋰／聚二苯胺復(fù)合正極材料。其中，聚二苯胺主鏈中不僅具有電導(dǎo)率較高的聚對(duì)苯結(jié)構(gòu)，還具有能量密度較高的苯胺結(jié)構(gòu)，從而具有超快的電子轉(zhuǎn)移速率、好的空穴傳輸能力和良好的氧化還原可逆性。