【网络研讨会预告】具有电解液普适性的高性能石墨负极材料,如何推动锂离子电池系统革新?


来源:中国粉体网   青黎

[导读]  2021年4月26日来自苏州大学的郑洪河教授将作《具有电解液普适性的高性能石墨负极材料推动锂离子电池系统革新》报告,围绕高性能石墨负极材料这一主题,讲述所在团队发展了功能分子在电极表面的嫁接和原位转化技术,有效降低了石墨材料对EC电解液的依赖性。通过这项技术制备的高性能石墨材料可以在PC基电解液、普通酯类电解液和醚类电解液中发挥优异的电化学性能,从而大大拓宽锂离子电池的电解液种类和应用场景,推动锂离子电池系统的革新和进步。

中国粉体网讯  负极材料是锂离子电池四大材料(正极材料、负极材料、电解液和隔膜)之一,由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。它是决定锂离子电池性能的关键因素之一,把握着动力电池安全性命脉。


石墨类是较早应用的负极材料,与其它碳材料相比,其具有导电性好、结晶度高、良好的层状结构和充放电电压也十分适合正极材料的脱/嵌运动,且目前工艺成熟、成本较低,是较为理想的负极材料。


性能优异的石墨类负极材料需要考虑的因素:

(1)具有较高的锂离子嵌入-脱出可逆容量;

(2)在锂离子嵌入和脱出过程中,材料结构无明显变化,以保证电解稳定性,保证电池获得良好的循环寿命。

(3)插锂时氧化-还原电位较低,且具有较平稳的电压平台,以保证电池较高的输出电压,获得较高的功率。

(4)优异的电子和离子电导率,减少电极极化;较大的锂离子扩散系数,能获得较高倍率性能。

(5)良好的表面结构与性质。与电解液相容性好,以便形成良好的固体电解质界面(SEI)膜。

(6)资源丰富、价格低廉、安全无毒、对环境无污染。


虽然现在石墨材料已广泛用作商品化锂离子电池负极材料,但这种材料一直过度依赖碳酸乙烯酯(EC)基电解液和成膜添加剂,由此带来电池的低温性能不好和倍率性能差等问题,这些问题一直没有得到妥善解决。若能降低石墨材料对EC电解液的依赖性,将推动锂离子电池的进一步发展。


为分析研判石墨需求、探讨石墨深加工技术,中国粉体网旗下粉体公开课平台将于2021年4月26日举办首届“2021天然石墨及负极材料网络研讨会”,届时来自苏州大学的郑洪河教授将作《具有电解液普适性的高性能石墨负极材料推动锂离子电池系统革新》报告,围绕高性能石墨负极材料这一主题,讲述所在团队发展了功能分子在电极表面的嫁接和原位转化技术,有效降低了石墨材料对EC电解液的依赖性。通过这项技术制备的高性能石墨材料可以在PC基电解液、普通酯类电解液和醚类电解液中发挥优异的电化学性能,从而大大拓宽锂离子电池的电解液种类和应用场景,推动锂离子电池系统的革新和进步。




报告人介绍

郑洪河,苏州大学能源学院教授,博士生导师。1967年生,2001年获得湖南大学材料学专业工学博士学位,2004年在日本京都大学工学部合作研究,2007年进入美国劳伦斯伯克利国家实验室工作,2010年回国加盟苏州大学,负责组建了苏州大学能源学院,先后任苏州大学能源学院院长和学术委员会主任,系中国电化学会化学电源分会召集人,中国化学与物理电源学会理事,中国固态离子学会理事,《储能科学与技术》和《电源技术》杂志编委等。现任苏州大学特聘教授、江苏省二级教授、江苏华盛锂电材料研究院院长、苏州华赢新能源材料科技有限公司总经理。研究领域包括先进碳素材料、软功能介质材料(电解液和粘结剂)和锂离子电池工艺学等,近年来先后主持国家自然科学基金面上项目5项、科技部863重大项目(子课题)2项,出版与新能源技术相关的科学著作2部。在国内外主要期刊发表论文200余篇,其中SCI一区论文120余篇,申请专利47项(已授权24项),获得江苏省科学技术二等奖1项。


资料来源:

中国粉体网:44页PPT了解石墨负极材料的制备及市场现状

(中国粉体网编辑整理/青黎)


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作者:青黎

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