卢赟
- 作品数：6 被引量：23H指数：4
- 供职机构：北京理工大学材料学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”重庆市自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程理学化学工程更多>>
- 高镍正极材料中钴元素的替代方案及其合成工艺优化被引量：5
- 2022年
- 高镍三元正极材料LiNi_(x)Mn_(y)Co_(1−x−y)O_(2)(x>0.8)因其高能量密度而备受瞩目。在高镍三元正极材料中,Co不但有助于增强层状正极材料结构稳定性,而且能够提高正极材料导电性能,因此被认为是一种非常重要的元素。但是由于目前全球范围内钴矿资源紧缺,在一定程度上限制了含钴正极材料在新能源电动汽车领域的发展应用。基于此,本文将不同的过渡金属离子掺杂到高镍层状材料中形成无钴化正极材料,并进行高镍正极材料无钴化的可行性分析。通过实验对比发现,资源存储量丰富并且价格低廉的Zr在一定程度上可以取代Co元素,得到的正极材料LiNi_(0.85)Mn_(0.1)Zr_(0.05)O_(2)表现出良好的电化学性能,在0.2C倍率以及2.75–4.3 V的截止电压范围内,其放电比容量为179.9 mAh·g^(−1),80周容量保持率为96.52%。
- 吴锋李晴陈来陈来陈刚包丽颖卢赟包丽颖卢赟
- 关键词：循环性能
- ZrO_(2)包覆高镍LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)正极材料提高其循环稳定性的作用机理被引量：10
- 2021年
- 高镍三元材料作为一种锂离子电池正极材料,因其较高的放电比容量而得到科学界和工业界的广泛关注。研究表明,高镍三元材料的比容量与材料中的Ni含量呈正相关,但Ni含量的增加也会加剧循环过程中的界面副反应,材料表面释氧以及结构转变等问题。本文采用ZrO_(2)包覆LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)材料,利用X射线衍射证明,在高温处理下ZrO_(2)包覆物中的Zr^(4+)会掺杂进LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)材料表面晶格中,使得X射线衍射谱中的(003)衍射峰左移。电化学测试证明在4.3和4.5 V的截止电压下,改性最优的材料在1C循环100周后容量保持率分别从84.89%和75.60%提高到97.61%和81.37%,同时发现循环稳定性的提升主要来自材料表面的Zr^(4+)掺杂。X射线光电子能谱证明Zr^(4+)表层掺杂后材料的Ni化合价由Ni3+向Ni^(2+)转变,透射电子显微镜观察到Zr^(4+)的表层掺杂使得材料表面的层状结构发生重构,从而稳定了材料体相结构,提高了材料整体的循环稳定性。
- 苏岳锋张其雨陈来陈来卢赟包丽颖卢赟
- 关键词：正极材料
- 化学结合力载体在锂硫电池中的应用被引量：6
- 2017年
- 在环境问题日益严峻,化石能源日益枯竭的今天,开发具有高比能的二次电池系统显得尤为重要。锂硫电池以其高理论能量密度和低环境影响的优势成为最有潜力的下一代电化学储能系统之一。然而受制于硫的绝缘性质以及由多硫化锂的溶解所引起的穿梭效应,锂硫电池的实用化进程还面临着诸多困难。为弥补常用的碳质载体对稳定硫电极的物理限制作用的不足,近年来对多硫化物具有强烈化学结合作用的载体材料的应用,显著提升了复合硫电极的综合性能,为锂硫电池正极材料的设计提供了新的思路。本文综述了各种具有化学吸附特性的载体材料在复合硫电极中的应用进展,具体包括:基于极性-极性作用固定多硫化物的金属氧化物、改性的碳质材料、能够与硫发生硫化作用的有机聚合物以及对多硫化物具有路易斯酸碱作用的金属有机骨架,重点阐述了这类载体材料与多硫化物的作用机理,并展望锂硫电池的发展方向。
- 吴锋赵双义卢赟李健苏岳锋陈来
- 关键词：锂硫电池多硫化物
- 柔性电极的微观构建方式
- 2019年
- 随着可穿戴柔性电子设备的发展,具有高能量密度和高功率特性的柔性电化学储能器件受到越来越广泛的关注。这些柔性储能器件主要包括柔性太阳能电池、柔性锂电池和柔性超级电容器等。而柔性电极作为柔性储能设备的核心组件,不仅需要具备基本的机械柔性,还应具有优良的导电性和骨架支撑强度,这样才可以保证储能器件在受到拉伸、弯曲、扭转等形变时电化学性能保持稳定。随着对柔性电极研究的不断深入,碳纳米管、碳纳米纤维、碳布、聚合物、金属化合物等具有不同宏观和微观形貌的材料单独或复合作为柔性电极基质的报道大量涌现。基于构成柔性电极的材料和微观结构,本文对构造柔性电极的方式进行了分类介绍,包括层叠结构、编织结构、嫁接结构、泡沫结构等;对电极柔性的定量评估方法进行了归纳总结;最后对柔性电极面临的挑战与未来的发展方向进行了展望。
- 贾盈娜刘兴兴卢赟苏岳锋陈人杰吴锋
- Na_(2)PO_(3)F对LiNi_(0.83)Co_(0.11)Mn0.06O_(2)材料的复合改性及机理分析
- 2022年
- 采用湿化学法使用Na_(2)PO_(3)F对LiNi_(0.83)Co_(0.11)Mn_(0.06)O_(2)进行表面改性,得到F-掺杂和LiF包覆的正极材料.X射线衍射谱(XRD)结果显示(003)衍射峰向高角度偏移,结合X射线光电子能谱(XPS)及透射电子显微镜(TEM)证明F^(-)进入到材料晶格内部;扫描电镜(SEM)、TEM及XPS结果显示,改性后材料表面存在均匀LiF包覆层,可提高电极/电解液界面稳定性,改善循环稳定性;通过计算锂离子扩散系数,证明Li^(+)传输速率得到提升,倍率性能改善.电化学性能测试结果显示,材料的循环稳定性和倍率性能均得到显著提高:在2.75~4.3 V电压窗口下,材料1 C循环200周后容量保持率由32.2%提高到65.2%,10 C条件下放电比容量由145.7 mAh/g提高到161.5 mAh/g.对循环后极片进行XPS分析,正极-电解质界面(CEI层)层中的LiF,Li_(x)PO_(y)F_(z),NiF_(2)减少,有利于提高材料稳定性及循环性能.
- 黄擎丁瑞陈来卢赟卢赟张其雨聂启军苏岳锋吴锋
- 元素掺杂碳基材料在锂硫电池中的应用被引量：4
- 2021年
- 可移动电子设备、电动汽车及站式储能的蓬勃发展对具有高能量密度和长循环寿命的储能体系的开发提出了迫切需求。锂硫电池由于活性物质硫成本低廉并具有高理论能量密度(2600 Wh·kg^(-1)),成为最具希望的下一代可充电电池。但是,硫及其放电产物导电性差以及多硫化物溶解穿梭导致的一系列严重问题制约了锂硫电池的实际应用。碳基材料通常被用作硫载体以改善正极的导电性,然而,非极性碳材料与极性多硫化物的相互作用较弱,对于多硫化物仅起到有限的物理吸附和阻挡作用,穿梭效应所导致的电池容量严重衰减问题难以得到有效改善。通过杂原子如N、S、Co、B等的掺杂可在碳材料上引入极性或化学吸附位点,大大增强了碳材料对于多硫化物的吸附能力,有效改善了电池的循环稳定性,并且由于掺杂改变了碳材料的电子结构,甚至可以提升碳材料的电子导电性,从而提高了活性物质的利用率。本文对锂硫电池中多孔碳、碳纳米管以及石墨烯等碳基材料常用的元素掺杂进行了介绍,其中包括单元素掺杂、双元素掺杂和多元素掺杂,分析了不同掺杂元素对碳基材料性能的影响,并对元素掺杂碳基材料在锂硫电池中的发展前景进行了展望。
- 卢赟史宏娟苏岳锋苏岳锋陈来赵双义
- 关键词：锂硫电池
