锂离子电池新型正极材料研究进展

        董全峰教授课题组在锂离子电池新型正极材料研究取得新进展，研究成果以“High performance polyoxometalate-based cathode materials for rechargeable lithium ion batteries”为题发表在材料研究领域的国际学术期刊Advanced Materials (2015, DOI: 10.1002)。

       传统的锂离子电池体系基本上都是基于“摇椅式”的充放电机理，其活性材料是几种窄通道、寡位点的Li⁺嵌脱出化合物。基于这类材料的锂离子电池无法满足人们对规模蓄电及电动汽车动力电池体系在功率密度、能量密度、成本及可靠性等方面的更高要求。欲实现高比能量、高比功率的新型二次电池必须依赖于新型的反应机理及材料种类的突破。

        该项研究开发出具有多种不同离子储存能力、较大离子储存容量、多位点、宽通道且可再生、低成本的团簇分子Li₇V₁₅O₃₆(CO₃)材料用于锂离子电池。不同于传统“嵌入/脱出”反应机理的锂离子电池材料，此类材料具有较高的电子电导率和扩散系数，因此中表现出了非常优异的功率特性。在极高功率密度下（质量比功率25.7 kW kg^-1，体积比功率55 kW L^-1）仍能释放出370 Wh kg^-1的能量密度（体积比能量795Wh L^-1）。同时，这种材料还表现出可快捷、方便再生的特点。

       该项研究由厦门大学董全峰课题组和英国Glasgow大学Leroy Cronin教授课题组合作完成，厦大为第一完成单位。研究工作得到科技部“973计划”，国家自然科学基金委以及Kelvin-Smith Research Fellowship资助。陈嘉嘉博士和多名研究生在董全峰教授、Leroy Cronin教授和郑明森副教授的指导下完成了这一工作。Leroy Cronin教授课题组在POMs的设计和合成方面具有国际领先的科研基础，并在多交叉学科方面开展了丰富的工作，近期关于闪存芯片和电解水方面的工作发表于Nature（Doi:10.1038/nature13951）和Science（ DOI:10.1126/science.1257443）。Leroy Cronin教授与厦大化学系在多学科交叉领域保持着长期的合作。

        文章链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201501088/abstract

                             

                                         Li₇V₁₅O₃₆(CO₃)材料的质量比功率和比能量图