2021年10月22日上午,动力与储能电池实验室有幸邀请到华南理工大学副校长朱敏教授为我们作锂离子电池界面调控相关报告。
朱敏老师于1982年、1985年、1988年在大连理工大学分别获得学士、硕士、博士学位,并留校任教。先后在德国(洪堡学者)、日本、澳大利亚等国从事研究工作。现任华南理工大学教授、副校长,是国家杰出青年科学基金获得者、教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、全球高被引科学家。主要从事储氢材料、锂离子电池电极材料、机械合金化与纳米材料、合金相变与形状记忆合金等领域研究。
朱敏老师介绍了他们在锡基负极方面的研究。锡基材料理论比容量可达993 mA h/g,约为石墨负极容量的3倍,锡的嵌/脱锂电位远高于Li的析出电位,表现出更高的安全性能。但其实际应用却受到很大限制,这主要是锡在合金化的过程中会发生严重的体积膨胀(>260%),导致电极材料粉化失效,引起容量迅速下降。朱老师提出用记忆合金包覆Sn负极,抑制其体积膨胀;此外,他们还通过薄膜界面层控制Sn的尺寸,掺杂过渡金属抑制Sn的晶粒长大,从而提高首效和倍率性能。朱老师将自己的博士期间研究方向应用于锂离子电池中,为锂离子电池负极保护提供了新的思路与方法。
朱老师还介绍了等离子体球磨机,该设备是将冷场放电等离子体引入到机械振动球磨中,利用近常压下气体在球磨罐中形成的高能量的非平衡等离子体和机械球磨的协同作用。金属在这种球磨机中表面活性较高,易变形,且可与通入气体发生反应,获得良好的界面层。
在场的师生就报告内容与朱老师进行了探讨,受益匪浅。