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原子力显微镜探索锂离子电池电极材料

第一作者:王舒玮(清华大学深圳研究生院)
通讯作者:李宝华(清华大学深圳研究生院) 

原子力显微镜(AFM)能在液相环境中原位监测AFM针尖与材料表面的相互作用,得到电极材料的表面信息。清华大学深圳研究生院李宝华教授团队综述汇总了用AFM研究高性能锂离子电池材料的最新进展,并侧重介绍了用AFM研究热门锂离子电池负极(石墨、硅、锂、金属氧化物)及正极(层状氧化物、尖晶石型氧化物、橄榄石型氧化物)的最新发现。进一步介绍了利用AFM在锂硫电池和锂空电池等领域取得的进展,并对AFM在锂离子电池、锂硫电池及锂空电池研究中的发展方向作出了展望。利用无损的原位表征技术AFM具有极高的时间分辨率和空间分辨率,对样品状态和反应过程的干扰小,能在液相环境中即时检测电极材料的表面形貌、力学性质、电学性质,能对电极材料内部的锂离子扩散机制和电极失效机制提供实验证据,为电极材料和电解液的优化提供依据。

 

团队介绍:


李宝华教授,清华大学深圳研究生院教授,清华大学能源与环境学部主任。从1997年开始从事锂离子电池关键材料及其动力电池的研究与开发,在锂离子电池材料的研究制备及动力电池的应用开发方面具有坚实的研究基础,做出了一批有影响的创新性工作。共申请中国发明专利90余项、PCT专利9项、美国专利1项、日本专利1项,已获授权发明专利54项。在Energy & Environmental Science, Advanced Materials, Advanced Energy Materials, Angewandte Chemie-international Edition, Nano Letters, Scientific Reports, Nano Energy等国内外SCI源期刊上接受和发表论文200余篇,IF>10的27篇,其中11篇ESI高被引用论文,SCI引用5400余次,H因子43。


李宝华教授团队致力于锂离子电池正负极材料,电解液,隔膜,固态电解质相关研究;电池老化的测试与加速老化方法以及电池寿命预测研究;超级电容器及其关键技术;石墨烯复合材料研究等。 

参考文献:Advances in Understanding Materials for Rechargeable Lithium Batteries by Atomic Force Microscopy. Energy Environ. Mater., 2018, 1:28-40. 

DOI: 10.1002/eem2.12002

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/eem2.12002    

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