本网讯 零排放电动车动力锂离子电池不仅需要高的能量密度和优异的循环寿命，而且还需适应较宽温度的工作环境，特别是在低温下具有高的功率密度。相比于传统的尖晶石结构LiM2O4（M=Ni, Mn）和橄榄石结构LiMXO4（M=Fe, Mn, Co; X=P, Si）的正极材料，层状三元镍钴锰酸锂（LiNixCoyMn1-x-yO2）正极材料由于具有高的能量密度、优异的倍率性能和低成本等特性，已成为未来锂离子电池正极材料主要替代者之一。然而，富镍三元层状正极材料一直以来面临低温性能较差的挑战，限制了其在寒冷地区的使用。
近日，化学化工学院分析科学技术研究中心牛利教授团队和北京大学郭少军研究员团队合作在锂离子电池三元正极材料研究方面取得重要进展，报道了一种自发重氮盐接枝的软化学方法，成功在三元正极材料表面修饰了一层共轭聚合物（聚苯），以形成polyphenylene/LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2复合正极材料。该聚合物层具有优异的电子/离子导电率，并且具有三维有序的多孔结构，显著地提升了锂离子电池的低温电化学性能。该研究成果最近发表在能源类国际顶级期刊《Advanced Energy Materials》 （IF=21.875）上，广州大学为论文的第一通讯单位。
除在材料上获得的突破，牛利团队在电池组装上也取得了重要进展。该团队与中国检科院邹明强研究员和美国弗吉尼亚理工大学李征教授团队合作报道了利用电化学剥离的高质量石墨烯作为锂离子电池的负极与LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极组装了全新的锂离子全电池。该全电池能量密度可达278 W h kg-1。除此之外，它也展现出了优异的倍率性能、突出的低温特性和稳定的循环特性（从室温到-30 oC，电流密度为180 mA g-1时，容量保持率为100%），如此优异的性能主要得益于电化学剥离的石墨烯具有高的电子导电性和大比表面积。该研究成果最近发表在能源类国际期刊《ACS Applied Energy Materials》上，广州大学为论文的第一通讯单位。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201802946
论文链接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsaem.8b01524
