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石化学院师生在工程技术领域TOP期刊发表高水平研究论文

  • 作者:谢吉仁
  • 浏览量:
  • 来源:石油化工学院
  • 日期:2021-11-09

近日,学校石油化工学院教师崔孝玲、2018级硕士研究生王诗敏共同一作在工程技术领域TOP期刊《Energy Storage Materials》(中科院一区,影响因子17.789)发表题为“Insights into the improved cycle and rate performance by ex-situ F and in-situ Mg dual doping of layered oxide cathodes for sodium-ion batteries”(DOI:10.1016/j.ensm.2021.11.016)的高水平研究论文。李世友教授为论文通讯作者,石油化工学院、依托我校建立的甘肃省低碳能源化工重点实验室分别为论文第一、第三完成单位。

论文基于钠资源储量丰富且成本低廉,钠离子电池在未来大规模储能应用中具有的巨大潜力,已在低速电动车和储能电站上实现的成功应用。与其他钠离子电池正极材料相比,P2相层状锰基过渡金属氧化物正极材料具有成本低、比能量密度高等优点,受到科研工作者的广泛关注。论文针对P2相层状锰基过渡金属氧化物所存在的易发生不可逆相变和Jahn-Teller畸变而造成容量衰减的问题,对材料进行了非原位F&原位Mg双掺杂改性。首先通过非原位F掺杂,改变了TM-O间的结合能,调控了正极材料层间距,拓宽了钠离子的迁移通道。其次,为了更好地抑制材料的相变,降低过渡金属的滑移,创造性地采用电化学方法进行原位Mg掺杂,通过Na位取代,形成了Mg-Mg二聚体,既增强了材料的结构稳定性,又提升了电池的倍率性能。论文所提出的正极材料合理设计原则和电化学原位掺杂策略,在储能电池材料改性方面具有广泛的应用前景。

论文是石油化工学院电化学储能技术与工程团队的又一突破性成果。该团队自建立以来,依托甘肃省及西部地区镍、钴、锂等原料资源优势及冶金流程优势,不断提升锂/钠离子电池产业的性价比及工艺的现代化水平,解决工程化关键技术难题,目前已初步形成了“应用基础研究-过程技术开发-产业化技术开发”全链条创新体系,为甘肃省能源化工产业的战略转型升级做出了重要贡献。近年来,团队成员已在《Carbon》、《Journal of Energy Chemistry》、《Journal of Materials Chemistry A》、《ACS Applied Materials & Interfaces》、《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》、《Journal of Power Sources》等能源领域TOP期刊发表研究论文30余篇。  (撰稿:谢吉仁;审核:任鹏)


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