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我校胡经纬课题组在国际知名期刊《Journal of Energy Chemistry》上发表最新研究成果

发布时间:2025-09-29

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本网讯  近日,我校材料科学与工程学院、动力储能电池及材料江西省重点实验室胡经纬课题组,在国际知名期刊Journal of Energy Chemistry(中科院一区Top,IF=14.9)上发表题为“Excellent Ultrahigh Voltage Performance of a Layered Cathode Supported by a Sacrificial Layer Arising from Deep Selenium Modification”的最新研究成果。我校2025级博士研究生朱艳、2024级硕士研究生符建为论文共同第一作者,我校教师胡经纬为论文通讯作者,江西理工大学为第一通讯单位。

移动终端设备上多功能应用场景的实现对电池的能量密度提出了更高要求。提高充电电压能快速提升层状过渡金属氧化物的比容量,但同时也加剧了晶格氧析出、晶胞的收缩。

通过升华诱导反应实现了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2二次颗粒的深度改性,在颗粒中形成立体式富硒保护层,使材料在4.6 V(vs.Li/Li+)超高电压下实现稳定循环。该策略强调了硒的界面清洁作用,借助分子动力学模拟计算,进一步揭示了富硒修饰层的形成与演变规律。研究表明,材料表面残碱转化为具有高离子电导率富硒层,该保护层通过自身优先慢速分解(Se6+向Se0转变)保护晶格氧,抑制表面氧空位形成,同时降低副反应产物的吸附,控制固液界面层厚度,有效改善锂离子的传输性能,实现了正极材料在超高电压下的稳定运行。该种基于升华诱导的深度晶界修饰为过渡金属氧化物的超高电压服役提供了新的解决思路,同时也将为解决全固态电池界面接触问题提供科学基础和技术支撑。

该研究工作在国家自然科学基金(52302259)、江西省自然科学基金(20224ACB218006)、动力储能电池及材料江西省重点实验室(2024SSY10011)的资助下完成。

动力储能电池及材料江西省重点实验室简介:动力储能电池及材料江西省重点实验室由江西理工大学牵头组建,由国家“万人计划”领军人才钟盛文教授领导,由34位基础科研教师及10位工程技术人员组成,研究领域涉及高性能正极材料与电池回收、硅基负极与新型金属电池、固态电池与先进合成技术、水系电池与材料计算、高性能电解铜箔先进制造等领域,先后将富锂锰基正极材料、纳米碳复合导电剂推向产业化并创立两家公司(均为规上企业、国家高新技术企业)。实验室现已具备贯穿“电池体系开发→电极关键材料制备→电芯性能测试→模组系统分析→智能管理应用→退役电池回收”的研发条件和能力。

(文、图/胡经纬)