在春暖花开的季节,第三届新型电池正负极材料技术国际论坛在宁波香格里拉大酒店召开。本届会议由中国化学与物理电源行业协会主办,来自电极材料生产厂家,电源生产企业,高校及研究所的近千名代表参加了会议。
在第一天的会议中,台湾电池协会副秘书长吕学隆、美国阿贡国家实验室陆俊(音)博士、日本早稻田大学教授Tetsuya Osaka、上海杉杉有限公司马飞博士等10余位来自国内外知名企业、大学、研究机构的代表,分别就先进电池国内外发展现状、先进正负极材料最新研究进展等话题,进行了分享和交流。
第二天的会议中,我主要聆听了华中科技大学的李会巧教授作了题为《钛基钠离子电池负极材料》的报告。我了解到,钠离子电池(SIB)具有成本低、效率高的特性,是锂离子电池(LIBs)的理想替代者。另一方面由于Na元素具有合适的氧化还原电位(E(Na+/Na) = -2.71 Vvs.标准氢电极),只比Li的氧化还原电位高0.3 V,使得钠离子电池替代锂离子电池成为了可能;而且Na元素的储藏量丰富、成本也更低,这就使得钠离子电池替代锂离子电池也变得更加现实和迫切,因此新型钠离子电池电极材料的开发和应用成为了科学研究的新焦点。层状钠/钛氧化物合成简单,并且在大规模电能存储方面具有很好的应用潜力,因此其作为高性能电极被广泛地研究:1)作为负极材料,钛的氧化还原电位能提供合适的插入电位和优越的结构稳定性,确保电池安全和长期运行。2)作为正极材料,钛在层状结构中起着举足轻重的作用能够稳定二维结构,调整电化学电位,平滑电压分布,并延长循环寿命。除了层状钠/钛氧化物,其它钛基化合物作为电极材料也表现出低应变、高稳定性的特点,能够促进低成本、长寿命的钠离子电池向大型能源存储的应用和发展。
同时通过聆听项宏发教授的《改性钛酸锂的储能和储钠性能研究》,我了解到尖晶石钛酸锂(Li4Ti5O12)作为一种电 池负极材料,具有锂离子插入与脱出“零应变”、循环 稳定性优异、抗过充性能强、热稳定性好、安全性能 高、环境友好等特点,并且同时具有良好的储钠性能, 在电化学储能方面具有良好的应用前景 。但是Li4Ti5O12导电性差,在高倍率下可逆容量 显著降低。通过减小颗粒尺寸、表面包覆、体相 掺杂金属或非金属离子等措施,可以有效改善其电化学性能。项宏发教授。通过对各种改性钛酸锂的物理化学性质测试分析,比较不同 改性钛酸锂的结构特征。同时考察其在锂离子电池与钠离子电池中的电化学特征,揭示储能领域应用 中钛酸锂材料结构与性能之间的内在联系。他认为(1)纳米化的钛酸锂以及经无定形碳与碳纳米管包覆的钛酸锂比表面积大,其中前者需要经过二次造粒提高振实密度,改善加工性能;后者需要消耗更多的锂源,以提高相纯度。(2)作为锂离子电池负极,纳米化的钛酸锂具有 较高的可逆容量,优异的倍率性能,但由于与电解 液接触面积大,副反应严重,循环性能较差。
通过本次会议的学习,让我这个“门外汉”拓展了眼界,见识到大牛们是怎么思考问题的;最后感谢刘老师给我这次机会,让我能够聆听这次会议,认识到自己的不足,需要我在接下来的科研生活中更努力。