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2017福建省新型电池产业技术创新战略联盟年会读书报告--吴乃立教授及其报告《锂离子电池负极材料的近期研究——石墨、硅、锂金属》
作者: 佚名 发布日期: 2017-12-10 8:55:43 浏览次数: 482

2017福建省新型电池产业技术创新战略联盟年会读书报告2

余欣瑞

2017.11.20.

吴乃立教授及其报告《锂离子电池负极材料的近期研究——石墨、硅、锂金属》

吴乃立教授,台湾大学终身特聘教授,美国国际电化学会刊副主编。曾经担任台湾大学化学化工系系主任、石化研究中心与能源中心主任,台湾经济部科技顾问。获得台湾大学优秀研究奖、台湾工程师学会杰出工程教授奖。台湾科技部研究杰出奖、台湾工业研究院技术成果奖、台湾化学工程师学会杰出青年研究员奖、材料学会最佳论文奖等奖项。层担任数个国际学术期刊的编辑委员。

研究兴趣包括电化学电极材料的合成与电化学装置(含超级电容器和锂离子电池);运用基于同步加速器设备的先进原位分析方法开发电化学材料与元件;纳米材料的合成与应用。发表国际学术期刊论文130余篇(含“科学”2篇),获得台湾、美国专利十余项。

吴乃立教授的报告题目是《锂离子电池负极材料的近期研究——石墨、硅、锂金属》。此报告总结了近几年在台湾大学能源材料研究室,在包括石墨。硅和锂金属在内的锂离子电池阳极材料的研究开发工作。研究的重点在于探讨表面功能性聚合物涂层对于电极材料性能的影响。在石墨方面的研究集中在使用聚合物涂层来提高其速率和循环性能,并通过与硅结合来增加其单位重量与单位体积的电容量。硅负极的研究侧重于开发用于石墨-Si高容量复合阳极的材料设计的策略和新粘合剂的材料的研发。研究锂金属负极的工作,强调开发的有效抑制锂枝晶形成的简易方法。

吴教授首创采用高能量X光打到锂离子电池中观察合金金属及其他离子的变化。在研究锂离子电池和超高电容器中,石墨第一次充放电会形成SEI膜,影响电池性能,为此,吴教授指出利用人工界面膜进行电极-电解液界面优化,在锂离子电池材料各项性能。其课题组设计了一种soft Artificial SEI膜,因为在电解液中,当环状碳酸脂(PC)较多时,石墨接触到就会溶解,而加入“A-SEI”膜可降低石墨的溶解。在谈论到硅负极材料时,吴教授认为体系膨胀是最大的问题,体积能量密度太低,库伦效率不够,完全使用Si不容易实现,应采用Si-C材料,且Si含量相对较少,把每一个Si小颗粒均匀分散在结构中,使Si和别的材料带上负电,石墨带正电,就可以使Si均匀分布在石墨中。当在Si-C材料上涂上一层焦油,对电池进行充放电循环测试,100个循环前容量的降低是因为结构问题,100循环后容量的降低是SEI膜的问题。

 

 

 

 

 

以上内容根据发言现场记录,未经发言人员的修改和审阅。

 

 
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