[00928194]锂/钠离子电池关键材料的多技术耦合合成策略

可充电性离子电池在电子消费品、电动交通工具等领域具有里要应用。其对电池高能量密度、高功率密度、长寿命、低成本的要求，取决于电池材料的选择、电池材料的结构设计以及电池体系的选择。锂/钠离子电池体系选择可以调节电池成本；电池材料的选择决定电池的能罱密度；电池材料的微纳结构决定电池倍率、循环寿命等。因此，高性能的锂/钠离子电池取决于关键电池材料微纳结构的合成策略 近年来，项目完成人围绕高性能储锂/钠离子电池关键材料开展了三个方面的研究工作：设计了锂/钠离子电池关键电极材料的微纳结构提升其电化学性能的合成路线，提出了电极材料多技术耦合策略；以过渡金属氧/硫化物为锂/钠离子电池电极材料，系统研究了微纳结构、氧/硫空位、包覆/复合等技术协同提升电池材料性能，发展了高性能锂/钠离子电池电极合成新方法；通过结构调控、氧/硫空位、包覆技术等特殊合成手段结合，实现了电极材料的性能提升，赋予其新高功率、长寿命等特性。取得了以下逛要科学发现：发现一：阴离子空位-碳复合协同提髙储锂、钠电化学性能：阐释了氧/硫空位提升电极材料储锂/钠性能的内在机制；提出了空位-碳复合协同提升提高储锂/钠电化学性能的新策略。发现二：结构调控-碳复合协同提高储锂、钠电化学性，设计了“活性材料”导电网络等多级纳米结构，通过加大电解液与电极的浸润程度，提高了电极材料的比容最和循环寿命；提出了电极材料合成新策略，发展了合成电极材料合成新方法，为高性能锂/钠离子电池关键材料的设计提供了理论支撑和技术指导。发现三：掺杂稳定结构提高储钠电化学性能：通过原子级别掺杂抑制钠电正极不可逆相变和钠离子/空位有序排列，利用原位表征直接证实钠电正极的高稳定性；提出了零相变正极材料的稳定机制，阐释了“元素掺杂-性能”的构效关系。在上述研究体系的基础上，项目完成人累计发表SCI论文100余篇，其中ESI高被引论文27篇。8篇代表作及论文中7篇均为中科院1区，其中3篇发表在IF>10国际期刊上Journal of Materials Chemistry A(IF=10.733)。上述8篇代表作及论文被Chemical Reviews、Energy & Environmental Science、Nature Communications、Angewandte Chemie-International Edition等SCI期刊他引433次，单篇最高SCI他引频次87次，4篇为ESI高被引论文。基于上述成果，项目第一完成人获评湖南省杰出青年基金项目。