曹鑫鑫
- 作品数：20 被引量：0H指数：0
- 供职机构：中南大学更多>>
- 相关领域：电气工程理学建筑科学动力工程及工程热物理更多>>
- 一种锌离子电池钒基正极材料的制备方法及其产品与应用
- 本发明公开了一种锌离子电池钒基正极材料的制备方法及其产品与应用，包括以下步骤：1)将钒基化合物溶解于水中，得到钒基化合物溶液，然后在搅拌条件下向溶液中滴加有机胺，得到混合溶液；2)在搅拌条件下向混合溶液中滴加无机酸，滴加...
- 周江马雪梅曹鑫鑫梁叔全
- 文献传递
- 阴离子密堆二次电池正极材料中离子宿住迁移与能量存蓄机制晶体化学新探索
- 2024年
- 在二次电池电极材料中,有一类性能优良的材料具有阴离子密堆或近密堆方式构筑的晶体结构。宿住阳离子在密堆留下的空隙空间中宿住、迁移,从而实现能量转换与存储。相关过程微观机理的研究由于涉及原子尺度的微观结构辨析和电子层面的分析,实验研究难度较大。因此,更多是通过晶体学理论分析与晶体场理论和量子力学第一性原理计算结合展开。已有的理论从过渡金属配位体晶体场分析展开,但宿住离子宿住迁移中电子相互作用关注相对不足。本文根据已有的实验事实,在精准描述最具代表性的阴离子(氧离子)面心立方紧密堆积(FCC)结构中空隙空间准确形态和微分几何方法准确解析空腔真实体积的基础上,结合空隙空腔独特形态,对经典晶体学中Pauling第一规则的分析方法作了拓展。根据新的理解,提出了宿住阳离子在空隙空腔宿住和徒迁拓扑形变新模式,及其可能拥有的电子形态学新特征,提出了空隙空腔中宿住阳离子体积与密堆阴离子半径间的新关系。为了进一步说明住宿离子电子形态特征,通过第一性原理计算获得了典型FCC结构LiMn_(2)O_(4)尖晶石中电子密度等势图,构造了锂离子宿住四面体空隙空腔的电子密度等势特征分布的三维形态,与晶体学分析中获得的电子形态新特征变化一致。通过夹在两个密排面间的{110}面族电子云密度分布分析,首次清晰地揭示了LiMn_(2)O_(4)中锂离子的“S”形徒迁途径,及其对附近锰离子配位多面体电子云密度分布的影响。依据宿住离子脱/嵌新特征,提出阴离子拓扑多面体晶体场对宿住阳离子电子云压缩发生拓扑变形实现能量转换储蓄的新思路,据此计算了典型紧密堆积构造的电极材料新的理论能量密度,并和传统方法计算的理论值进行了比较,二者十分接近,为从晶体学和量子力学理解二次电池能量储存提供了
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- 关键词：二次电池第一性原理计算
- 乙腈-水系混合电解液对Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池电化学稳定性的影响
- 2024年
- Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)正极材料具有稳定的三维框架结构、较高的工作电压和相对成熟的制备工艺,近年来也逐渐用于水系锌离子电池中。然而,二价Zn^(2+)的脱嵌和活泼的水系反应环境会加速磷酸盐晶格的破坏。本文在Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池体系的水系电解液中加入适量的乙腈(AN),研究电解液中AN与水的比例对离子溶剂化结构和电化学行为的影响规律,并通过非原位XRD探究Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)晶体结构的演变。结果表明:过少的AN会加快正极材料晶格框架的破坏,而过多的AN会减缓电极反应动力学;在含有适量AN的电解液中,Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池不但在50 mA/g的电流密度下具有91.4 mA·h/g的较高比容量,同时在500 mA/g的电流密度下可以稳定循环1000次且无明显容量衰退。
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- 关键词：乙腈电化学稳定性
- 高熵掺杂NASICON型钠离子电池正极材料及其制备方法和应用
- 本发明提供一种高熵掺杂NASICON型钠离子电池正极材料，其化学式为Na<Sub>3</Sub>V<Sub>2‑y</Sub>(M<Sub>1</Sub>,M<Sub>2</Sub>,M<Sub>3</Sub>…M<Su...
- 曹鑫鑫周一帆方国赵梁叔全
- 一种用于钠离子电池的硬碳负极电化学活化方法
- 本发明提供一种用于钠离子电池的硬碳负极电化学活化方法，采用大电流下预循环的方式形成稳定的界面膜，提升硬碳负极的比容量和倍率性能；具体步骤包括：将硬碳负极与醚基电解液匹配，以金属钠片为对电极，制备出标准的扣式电池；将该扣式...
- 曹鑫鑫裴冰颖梁叔全
- 镁钙改性层状P2相镍锰基正极材料及其制备方法和应用
- 本发明提供一种镁钙改性层状P2相镍锰基正极材料，其化学通式为Na<Sub>0.67‑2x</Sub>Ca<Sub>x</Sub>Ni<Sub>0.33‑</Sub><Sub>y</Sub>Mg<Sub>y</Sub>Mn...
- 曹鑫鑫傅虹玮梁叔全周江
- 一种一步溶胶凝胶法合成磷酸钒锂/碳复合材料的方法
- 本发明公开了一种一步溶胶凝胶法合成磷酸钒锂/碳复合材料的方法，该方法将锂源化合物、钒源化合物、磷源化合物、螯合剂和碳源直接混合装入密闭容器，在密闭容器内加入去离子水进行加热搅拌来获得干凝胶前驱体混合物，依次在惰性气体保护...
- 梁叔全潘安强刘军陈涛曹鑫鑫
- 文献传递
- 镁钙改性层状P2相镍锰基正极材料及其制备方法和应用
- 本发明提供一种镁钙改性层状P2相镍锰基正极材料，其化学通式为Na<Sub>0.67‑2x</Sub>Ca<Sub>x</Sub>Ni<Sub>0.33‑</Sub><Sub>y</Sub>Mg<Sub>y</Sub>Mn...
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- 文献传递
- 一种碳化钒修饰硬碳材料及其制备方法与应用
- 本发明属于电池技术领域，公开了一种碳化钒修饰硬碳复合储能材料、制备方法及应用。其制备包括以下步骤：(1)在水溶液中加入碳源和钒源，搅拌一定时间后，将混合溶液加入反应釜中进行水热反应，反应完成后对产物进行离心、洗涤和干燥；...
- 潘安强陈福平曹鑫鑫
- 一种碳包覆焦磷酸铁钠材料及其制备方法和作为钠离子电池正极材料的应用
- 本发明公开了一种碳包覆焦磷酸铁钠材料及其制备方法和作为钠离子电池正极材料的应用，碳包覆焦磷酸铁钠材料呈有序纳米结构，且表面均匀包覆碳层，其制备方法为将有机高分子表面活性剂和磷源与烃类混合物、铁源及钠源依次球磨混合，得到前...
- 潘安强曹鑫鑫梁叔全周江
- 文献传递
