锂离子电池层状氧化物正极材料-从单晶三元到新型微富锂镍酸锂

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主讲人：李林森研究员上海交通大学

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主办方：清华大学锂离子电池实验室

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直播时间：12月13号晚八点

报告摘要：能够提供高能量密度的高镍三元正极材料已成为长里程新能源汽车动力电池的主流选择。该类材料性能和安全性继续提高的一个主要制约点在于其微观结构。目前通过共沉淀法和烧结工艺制备出的高镍三元材料大多是由纳米级一次颗粒团聚而形成的二次类球形多晶颗粒。在电化学脱/嵌锂过程中，一次颗粒发生各向异性的体积变化，导致二次颗粒极易沿晶界发生破碎、比表面积增大、电子/离子传输路径被破坏，加剧表面（失氧）相变、电解液分解、过渡金属溶出等性能劣化过程。针对上述问题，我们近年来展开了对单晶型高镍三元正极材料的系统研究。单晶型高镍三元材料的颗粒内部没有晶界，因此不再受限于沿晶界破碎的失效模式。它们已经展现出有优异的电化学循环稳定性和热稳定性。在本报告中，我们将主要基于我们自己近年来的工作和部分文献中的结果，介绍单晶型高镍三元材料的晶体生长机制及可控制备方法、结构调控原理、独特的失效机制、和缺陷热修复等方面内容。此外，我们也将汇报近期新发展一类正极材料--“微富锂”镍酸锂及其独特的缺陷固氧机制。

讲师介绍

李林森

研究员

上海交通大学化学化工学院特别研究员，博士生导师。入选国家海外高层次人才计划（2017年），上海市青年科技启明星（2020年）。2010年获复旦大学理学学士学位，2015年获美国威斯康辛大学麦迪逊分校化学博士学位，2015年2017年在美国麻省理工学院材料科学与工程系从事博士后研究，2017年9月加入上海交通大学。长期从事先进电池材料与表征技术研究，在电池正极材料的设计制备和结构调控、低迂曲度厚电极、电子显微与谱学联用技术与电化学反应机理等研究方面取得了多项创新成果，已在Nature Commun.，Chem, J. Am. Chem. Soc, PNAS，National Science Review等期刊发表论文60余篇。申请美国专利3项（授权2项），中国专利13项（授权5项）。近5年研发的单晶型高镍三元材料和可用于材料、电池截面制样的氩离子束冷冻抛光设备性能优异，已经分别通过合作企业实现技术转化和商品开发。已承担和参与了多项国家、省部级、及企业合作项目。

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