研究领域
当前位置: 王接喜的个人教师主页 >> 研究领域(一)先进电池关键材料的制备新方法及构效关系
(a)为实现锂离子电池材料高效合成,提出了高温多物理场对流强化制备功能粉体材料的新思路。阐明了金属氯化物热解多相反应的物质转化规律、热处理过程的形貌与结构演变机制,构建了前驱体的形貌、结构调控原理及振实密度提升策略,揭示了材料微观组织形态与电化学性能之间的构效关系,建立了“高温多物理场对流强化制备粉体材料及微纳结构调控”新方法,研发了高性能锂离子电池多元正极材料及其高活性前驱体的高效制造技术。
(b)氟磷酸钒锂(钠)是一种低成本、高安全性的锂(钠)离子电池正极材料,在大规模储能、电动汽车领域具有广阔的应用前景。但是,传统高温固相法难以精确调控材料的化学组成。我们致力于开发高效短流程合成方法,实现对氟磷酸盐的可控制备。发明了氟磷酸盐的机械活化-喷雾组装(MRSC)制备新技术,提出氟磷酸钒锂非等化学当量缺陷敏化设计与高效稳定界面构筑,强化氟磷酸钒锂电子/离子传输特性,提升材料的综合性能。
(c)发明了水热法规模化绿色制备碳量子点方法,通过调控孔结构和石墨化度,制备了系列具有优异电化学性能的碳基功能材料,并实现其高效储能。制备量子点过程在水溶液中进行,无需采用丙酮等有毒溶剂,环保无污染;阐明了金属催化作用机制,揭示了金属碳熔体析碳动力学及其与材料形貌结构的内在关联,实现了二维石墨化碳材料石墨化度和比表面积等理化性质的精准调控,应用于锂离子电容电池,具有优异的倍率性能纳米异质结构的构筑。
(二)有色金属资源功能材料冶金
锂、镍、钴均为战略金属资源,在国民经济及国防事业中占据重要地位,也是我国新能源汽车发展的重大战略需求。而我国锂镍钴资源匮乏且品位低,多以共伴生矿为主。传统方法处理这些资源需要对杂质元素进行彻底分离,难以实现有价元素的综合利用,存在工艺流程复杂、能源消耗量大、资源利用率低、环境污染严重等问题。面向新能源汽车国家战略需求,针对动力锂离子电池所需的锂、镍、钴等关键有色金属资源,进行低品位锂云母及镍钴硫化物矿绿色增值利用的基础研究和技术开发。