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夏永姚教授:锂电池如何做到大倍率地充放?


来源:中国粉体网   墨玉

[导读]  夏永姚,复旦大学特聘教授、博导。日本佐贺大学工学博士学位。曾在日本、美国的大学、研究所和公司学习、工作近10年。1990年开始一直从事锂电池、电容器研究。国家自然科学杰出青年基金获得者,中国电化学专业委员会主任委员。

中国粉体网讯  夏永姚,复旦大学特聘教授、博导。日本佐贺大学工学博士学位。曾在日本、美国的大学、研究所和公司学习、工作近10年。1990年开始一直从事锂电池、电容器研究。国家自然科学杰出青年基金获得者,中国电化学专业委员会主任委员。


 


人物经历


1983年9月至1987年7月浙江师范大学化学系攻读理学学士学位;

1987年9月至1990年7月吉林大学化学系电化学专业攻读理学硕士学位;

1994年2月至1997年3月日本佐贺大学应用化学系能源-材料科学专业攻读工学博士学位;

1990年8月至1994年1月中科院长春应用化学研究所电化学研究室实习研究员助理研究员;

1997年6月至1998年1月日本佐贺大学应用化学系物理化学专业任文部教官讲师;

1998年2月至1998年12月美国南卡罗里纳大学(University of South Carolina, Columbia)化学工程系电化学中心博士后研究员;

1999年1月至2001年12月日本大阪工业技术研究所电池研究室博士后研究员;

2001年1月至2002年12月日立Maxell公司电池开发中心研究员;

2003年1月至今复旦大学特聘教授,博士生导师。


科研方向及成就


夏永姚教授主要从事新型储能材料和储能技术的基础和应用开发研究,包括锂离子电池、电化学电容器和燃料电池等。共发表SCI论文250余篇,被国际学术刊物他引1万余次,单篇被他引600次。授权和申请专利40余项。2003年回国至今主持包括科技部973计划863计划项目、国家自然科学基金重点、面上项目、上海市科委和企业合作项目等20余项。《电化学》、《化学学报》、《电源技术》和《化学与物理电源系统》杂志编委,Editor of J. Power Sources。


锂电池如何做到大倍率地充放?


从夏永姚教授的经历我们知道他曾经在国外学习工作过很长一段时间。多年从事研究的经历,尤其是在国外打拼的日子,让他深刻认识到科学研究与产业结合的重要性,走“产学研”结合的路子,不仅可以将研究成果转化为实实在在的产品,而且与企业达成合作以后还能解决科研经费的问题,这也有利于一项研究的持久深入地进行。所以夏永姚教授一直研究的是与产业化息息相关的课题。


夏永姚教授研究了钛酸锂负极材料,钛酸锂作为负极材料有个问题是离子扩散速度比较慢,不能大电流充放电,倍率性差。


夏永姚教授认为可以通过把材料颗粒做小来提高其倍率特性。一般结晶性好的材料要在高温条件下烧,这样才能把结晶长得非常好。但是颗粒太大了这个材料又达不到要求,怎么样提高纳米材料的结晶性,这在材料制备学里是非常难的事情。夏永姚教授通过碳包覆技术来解决这一问题,碳包覆技术是复旦大学的一个专利。这种技术既可以把颗粒做小又可以形成碳包覆。


夏永姚教授提到钛酸锂的材料真正要用之前还存在三个问题,一个是面积比较大容易吸水,制膜工艺上的问题;一个是电池涨气问题,这个问题非常复杂;还有一个是怎么样选择一个非常合适的正极材料,磷酸铁锂恐怕不行,锰酸锂作为储能电池应该没有什么问题,本身锰酸锂的电力特性特别好,只要给环境的控制温度就可以让它的循环寿命非常长。


未来大型储能设备需要用到更高倍率性能的负极材料,相信如夏永姚教授一样的科研工作者们会继续努力,研制出既有优异性能又能实现产业化的储能材料。

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