刘建军
- 作品数：16 被引量：12H指数：2
- 供职机构：中国科学院上海硅酸盐研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金吉林省教育厅科研项目更多>>
- 相关领域：电气工程理学化学工程一般工业技术更多>>
- 锂空气电池正极界面催化反应机理被引量：3
- 2015年
- 高比能量锂空气电池是未来大容量纯电动汽车潜在的动力电源技术之一,然而由于充放电动力学速率低限制了其实际性能的提升,导致其充电过电位高、循环性能差、电流密度低、电极材料不稳定、电解质分解等问题。发展高活性的氧还原与析氧催化剂是锂空气电池研究的热点。单纯地通过实验观测过氧化锂在电极催化表面的形成与分解反应有很大挑战,利用第一性原理计算与实验相结合揭示催化反应机理、探求新型高效催化剂受到广泛重视。综述了催化剂与过氧化锂相互作用,建立电荷转移、界面结构、吸附能与催化活性之间关系,进而揭示了高活性氧还原与析氧反应催化剂的特征结构,通过催化剂的表面微观结构设计与晶体结构计算预测发展新型高活性催化剂,以改善锂空气电池电化学性能。
- 王倍洲王有伟刘建军陆文聪
- 关键词：氧还原反应第一性原理计算
- 开框架正极材料结构性能的第一性原理研究
- 有别于传统插层反应机制锂离子电池正极材料，开框架结构的锂离子电池正极材料FeF3·0.33H2O可以提供通畅的一维离子传输通道，可以有效避免孔道阻塞而造成电极材料性能下降，通过结晶水含量控制晶体生长形貌特征.G...
- 李作盛刘建军张文清
- 钯催化剂对锂空气电池氧析出和氧还原反应的催化机理的研究被引量：2
- 2018年
- 锂空气电池以其超高的能量密度而备受关注,然而充、放电过电位高等问题严重限制了其实际应用。金属钯作为催化剂可而降低锂空气电池的充、放电过电位,但其充、放电反应催化机制尚不完善。本研究运用第一原理计算方法,建立了钯/氧气/过氧化锂(Pd/O_2/Li_2O_2)的三相界面催化模型,从微观角度揭示钯催化剂在锂空气电池充、放电反应中的催化机制。研究表明, Pd/O基底通过促进Li_2O_2在界面处的电荷转移提高自身对LiO_2吸附作用,从而加速放电产物在电极表面的形成,有效降低了充电过电位0.43 V。
- 谷峰王有伟郑智慧刘建军陆文聪
- 关键词：钯催化剂过电位
- 氮掺杂石墨烯复合钴在锂空气电池中的电催化特性
- 【引言】锂空气电池是以氧气和金属锂为活性物质的一类新型二次电池,其理论能量密度高达11400Wh/kg,有着广泛的应用前景。然而在长期工作过程中,电池的严重极化导致了工作效率的降低和循环寿命的衰减。本文采用氮掺杂石墨烯复...
- 何乐为王凡张三佩吴相伟刘建军张文清温兆银
- 文献传递
- 钠离子电池正极材料P2-Na_(x)[Mg_(0.33)Mn_(0.67)]O_(2)的电化学活性研究被引量：1
- 2021年
- 钠离子电池具有成本低廉、原料分布广泛等优点,是锂离子电池正极材料的最佳替代材料。在具有层状结构的P2相NaMnO_(2)正极材料中,对过渡金属层进行二元固溶可有效提升电极材料的电化学性能。本研究利用库仑模型构建了Mg离子固溶的Na_(x)[Mg_(0.33)Mn_(0.67)]O_(2)结构模型。通过第一性原理计算发现,在钠离子含量小于0.67时,Na_(x)[Mg_(0.33)Mn_(0.67)]O_(2)的放电电压达到3.0 V。电子态密度和电荷布居分析共同表明,Mg的固溶激活了P_(2)相Na_(x)[Mg_(0.33)Mn_(0.67)]O_(2)中晶格氧的电化学活性,使体系的电化学反应机制从阴阳离子协同电化学反应转变为可逆阴离子电化学反应。这一机理为钠离子电池电极材料的设计提供了一种全新方法,也为其它离子电池的优化和探索提供了全新的思路。
- 张晓君李佳乐邱吴劼杨淼森刘建军
- 关键词：钠离子电池电化学活性第一性原理碱金属掺杂
- 应变对层状锰系锂离子电池正极材料输出电压的影响被引量：1
- 2012年
- 利用第一性原理方法系统研究了不同应变模式对LiMnO_2和Li_2MnO_3输出电压的影响,建立了输出电压与弹性常数及应变之间的关系.发现所有应变对输出电压都是降低的,且应变效应是各向异性的.大部分的单轴应变5%时对输出电压的降低都小于0.1 V.由于层状的电极材料层间的键合作用较弱,且受脱锂后形成的锂空位影响较大,当从锂层脱出锂时,垂直于层方向的应变对输出电压影响较大;而对Li_2MnO_3系统从过渡金属层中脱锂时,平行于层的应变对输出电压影响更大.Li_2MnO_3骨架支撑的层状固溶体系中,应变使高电压充电阶段的电压维持在截断电压之下,并打开过渡金属层中锂的迁移通道,产生较为持久的充电而可能获得较大的充电容量.
- 任晓栋刘建军张文清
- 开框架正极材料结构性能的第一性原理研究
- 有别于传统插层反应机制锂离子电池正极材料,开框架结构的锂离子电池正极材料FeF3·0.33H2O可以提供通畅的一维离子传输通道,可以有效避免孔道阻塞而造成电极材料性能下降,通过结晶水含量控制晶体生长形貌特征。GGA+U计...
- 李作盛刘建军张文清
- 文献传递
- 一种富锂无钴的高熵掺杂正极材料及其制备方法和应用
- 本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种富锂无钴的高熵掺杂正极材料及其制备方法和应用。针对现有正极材料存在工艺复杂，成本过高，改善效果有限等问题，本发明提供富锂无钴的高熵掺杂正极材料，其化学式为Li[Li<Sub>x</S...
- 刘建军崔琴文赵晓琳李毅
- 锂空气电池中的界面催化设计研究
- 刘建军
- 锂硫电池正极材料研究进展被引量：5
- 2018年
- 电动汽车行业的迅速发展,逐步提高了对二次电池容量的要求,因此急需发展新型高容量锂电池。锂硫电池具有高理论比容量(1675mAh/g)和高理论比能量(2600Wh/kg),使其能够实现锂离子电池3~5倍的能量密度。但是,正极长链多硫化物溶解引起的容量衰减快、循环寿命短等因素限制了锂硫电池的实用化进程。本文针对正极聚硫锂溶解问题,从正极材料表面包覆、表面吸附、表面催化的角度对近年来提高锂硫电池循环性能的正极材料研究思路和研究进展进行综述,最后对提高锂硫电池性能的发展趋势提出展望。
- 郑智慧谷峰赵晓琳王有伟高彦峰刘建军
- 关键词：锂硫电池正极材料表面包覆
