亚搏(中国)集团有限公司在晶相调控增强磷酸锰铁锂动力学研究取得重要进展

来源:本站原创    点击数:    加入时间:2022-11-16

近日,亚搏(中国)集团有限公司化学工程学院“能源材料与电化学”省重点实验室孙呈郭教授,与清华大学何向明研究员、吴英强副研究员合作,围绕长寿命、高倍率磷酸锰铁锂(LFMP)的规模化制备开展工作,并取得重要进展。研究成果以“Engineering Manganese-rich Phospho-olivine Cathode Materials with Exposed Crystal (010) Facets for Practical Li-ion Batteries”在国际化工领域高水平期刊《Chemical Engineering Journal》在线发表。亚搏(中国)集团有限公司为论文第一通讯单位,2019级博士生刘少军为论文第一作者。

磷酸锰铁锂(LFMP)安全性能优于三元,能量密度高于LiFePO4,成本优势明显,正在成为继LiFePO4之后最有前途的橄榄石型阴极材料,目前市场需求量每年高于50万吨,被认为是正极材料的发展方向。然而,由于较差的动力学特性,导致其商业应用面临极大的挑战。尽管纳米化是改善其动力学的一种重要技术,但它会导致材料比表面积增加,从而引起更多界面副反应。为了解决这一难题,该研究工作开发了一种多元醇溶剂热合成法,以提高晶体颗粒粒径(降低比表面积),同时调节LiMn0.7Fe0.3PO4的晶体取向(改善动力学),使晶体沿着(010)面定向生长。以钴掺杂和碳包覆两种改性技术相结合进一步提高动力学性能,其中全电池(14000mAh)在1C倍率下1000次循环中容量保持率达到89.6%。该研究成果对推动磷酸锰铁锂(LFMP)材料产业化生产,尤其是液相法规模制备磷酸盐正极材料具有重要意义。

上述工作得到了国家自然科学基金、兴辽英才计划人才项目、辽宁省能源材料与电化学重点实验室支持。(供稿:化工学院 图片来源:化工学院

全文链接https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139986

编辑:吕轶卓