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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 版块活动 » 3.22文献解读：三元材料在高能量密度锂离子电池中的应用
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seagrove

禁虫 (文坛精英)

[资源] 3.22文献解读：三元材料在高能量密度锂离子电池中的应用

今天的文献解读时间定在11：30开始，欢迎大家一起参加，踊跃发言讨论。用到的文献简介如下：
题目：An application of lithium cobalt nickel manganese oxide to high-power and high-energy density lithium-ion batteries
文献出处：Journal of Power Sources 174 (2007) 813–817
作者：Hiroshi Yoshizawa, Tsutomu Ohzuku
摘要部分：Evolved gas analysis (EGA) by mass spectroscopy (MS) was carried out for the pyrolysis of Li1−xCo1/3Ni1/3Mn1/3O2(185 mAh g−1 of charge capacity) and the results were compared with that of Li1−x CoO2(140 mAh g−1).
Electrochemically prepared Li1−xCo1/3Ni1/3Mn1/3O2clearly shows that O2 evolution begins at much higher temperature than Li1−x CoO2, suggesting that Li1−xCo1/3Ni1/3Mn1/3O2 is superior to LiCoO2 with respect to thermal stability.
High-temperature XRD measurements of charged LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2-electrodes at 4.45 V were also carried out and shown that the decomposition product by heating was identified as a cubic spinel consisting of cobalt, nickel, and manganese.
This indicates that phase change from a layered to spinel-framework structure plays a crucial role in the suppression of oxygen evolution from the solid matrix.
In order to show practicability of the new material, lithium-ion batteries with graphite-negative electrodes are fabricated and examined in the R18650-hardware.
The new lithium-ion batteries show high rate discharge performances, excellent cycle life, and safety together with high-energy density.
感兴趣的虫友们可以先下载文献看看。[ Last edited by seagrove on 2012-3-22 at 10:23 ]
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    • 2012-03-22 10:00:20, 577 K

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1楼2012-03-22 09:57:06
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lvlukobe

木虫 (著名写手)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

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seagrove: 金币+5, 意见很不错，给予奖励，我们会改进的，希望能和虫子们多点互动。 2012-03-22 21:54:38
这种活动很好，只是周期会比较长，楼主拿来的文献我们都得要一定时间读完之后才能消化，才能互动。不过感觉点化版越来越热闹了。各位版主辛苦~~哈哈~~
个人意见：只需要探讨文章的创新点，评价创新点的价值，这样短期内参与讨论的人可能多点~~或者以后拿中文的文献来，这样阅读速度更快，虽然中文文章普遍档次不高，工作做的不够，但是正好可以讨论文章的差距，往大的方面就是为咱们中文文献找出差距。这只是个人一点意见。欢迎拍砖
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23楼2012-03-22 21:48:03
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普通回帖

seagrove

禁虫 (文坛精英)
seagrove: 取消置顶 2012-03-22 12:25:17
1.今天的文献解读由我来给大家主持，我选了一篇关于三元材料的文献，相信在这方面了解比较深的虫子不少，我个人才疏学浅，不过希望能起到抛砖引玉的作用，期待大家的踊跃发言。
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2楼2012-03-22 11:31:00
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seagrove

禁虫 (文坛精英)
seagrove: 取消置顶 2012-03-22 12:25:15
hejin04c: 回帖置顶 2012-03-22 15:30:12
2.首先我们看看这篇文章的题目：镍/钴/锰酸锂在高功率、高能量密度锂离子电池中的应用。
一目了然的让我们了解到这篇文献主要是讲镍/钴/锰酸锂材料，而它针对的是高功率、高能量密度的电池。
其次是作者，Hiroshi Yoshizawa, Tsutomu Ohzuku一看就知道是日本人，对于做锂电来说，日本人在世界还是比较有地位的，由此判断这篇文献值得我们参考。
再来看看通讯作者Tsutomu Ohzuku的资料：http://read.jst.go.jp/public/cs_ ... ame_code=1000056287
他的研究主题主要包括：
①Studies on Solid State Electrochemistry
topotactic reaction,solid-State Redox Reaction
即电化学的固态局部规整反应、固态氧化还原反应
②Materials Research for Advanced Lithium Batteries
Insertion materials,lithium batteries
即先进锂电池材料研究
③Research on the Structural Chemistry of Lithiated Manganese Dioxide
manganese dioxide
即锂二氧化锰的结构研究
他从1989年就开始做Li-MnO2非水电池的电化学研究，直到我们今天分析的这一篇关于三元材料的文献。
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3楼2012-03-22 11:31:31
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seagrove

禁虫 (文坛精英)
seagrove: 取消置顶 2012-03-22 12:25:13
hejin04c: 回帖置顶 2012-03-22 15:30:17
3.接下来是摘要部分，对文章所做的研究进行了概述。
①采用MS对Li1−xCo1/3Ni1/3Mn1/3O2(185 mAh g−1 of charge capacity)材料进行EGA分析，并与 Li1−x CoO2(140 mAh g−1)进行对比；
②通过电化学测量我们可以清楚的看到，O2生成的温度远高于Li1−x CoO2，说明Li1−xCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的热稳定性比现在的LiCoO2要好；
③高温XRD测试结果表明，三元材料加热分解的产物是尖晶石型的钴、镍、锰；
④也就是说，材料由层状到尖晶石相的变化对O2的生成起到了决定性的作用；
⑤与石墨负极结合制成锂离子电池，并用R18650-hardware检测；
⑥制得的锂离子电池优点：高倍率放电性能、卓越的循环寿命、高能量密度下的安全性强。
由此，我们已经大概了解了这篇文献所做的研究。
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4楼2012-03-22 11:36:04
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seagrove

禁虫 (文坛精英)
seagrove: 回帖置顶 2012-03-22 12:02:41
seagrove: 取消置顶 2012-03-22 12:25:12
4.然后我们看看作者得出的结论。在Concluding remarks里面，我们可以了解到：
这种三元材料由于其优点，可以所谓新一代锂离子电池推出，它的热力学行为优于现有的LiCoO2材料，并可在设计的时候将PTC安全装置取消，它的应用前景光明，可用于混合电动交通工具和动力设备。

[ Last edited by seagrove on 2012-3-22 at 12:02 ]
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5楼2012-03-22 11:36:14
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seagrove

禁虫 (文坛精英)
seagrove: 回帖置顶 2012-03-22 12:20:55
seagrove: 取消置顶 2012-03-22 12:25:08
5.接下来看看文章的图。
①
这是日本松下电池工业有限公司得出的圆柱型锂离子电池(R18650)体积能量密度的发展记录。

②
LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2在SEM下的颗粒形貌。

③
两种材料的充放电曲线。

④
材料在多次充放电后的热测试结果。

⑤
在MS中测得氧气的生成随充电加热温度的变化。

⑥
高温XRD谱图。

⑦
不同放电电流的容量测试。

⑧
新电池的热测试。

[ Last edited by seagrove on 2012-3-22 at 12:17 ]
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6楼2012-03-22 11:36:26
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seagrove

禁虫 (文坛精英)
seagrove: 回帖置顶 2012-03-22 12:20:51
seagrove: 取消置顶 2012-03-22 12:25:06
6.接下来，再通读全文。
欢迎大家进行热烈讨论，可以是对文献的感想，也可以是对锂电三元材料的感想，甚至可以大到对锂电正极材料的看法。

[ Last edited by seagrove on 2012-3-22 at 12:20 ]
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7楼2012-03-22 11:36:33
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zgcqtnzl

银虫 (小有名气)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

★ ★ ★ ★ ★
seagrove: 金币+5, 谢谢你的建议，很中肯，确实第一次主持活动没有注意到这方面的问题，稍有欠缺，抱歉啊！ 2012-03-22 12:21:48
seagrove: 取消置顶 2012-03-22 14:39:53
楼主日本大阪市立大学的Ohzuku的确是日本锂离子材料大牛，这篇文章做三元的都看过了，建议楼主今后多哪一些最近新的文章来解读，这样才有新意也才能吸引人
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8楼2012-03-22 11:39:24
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zlaisyy9528

铁杆木虫 (正式写手)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

★ ★ ★
seagrove: 金币+3, 这一点在以后的文献解读中我会注意，说得很有道理，谢谢。但对于新人来说经典文献的价值就大啦，当然不能停留在经典文献。 2012-03-22 12:25:00
seagrove: 取消置顶 2012-03-22 14:39:50
引用回帖:
8楼: Originally posted by zgcqtnzl at 2012-03-22 11:39:24:
楼主日本大阪市立大学的Ohzuku的确是日本锂离子材料大牛，这篇文章做三元的都看过了，建议楼主今后多哪一些最近新的文章来解读，这样才有新意也才能吸引人

恩有道理，关键是在于新的思想，新的点子，如果老是在欣赏以前的结论，起不到多大的作用，关键在于他们是如何去构思这一观点，这才是关键，读文章不是欢呼万岁，最主要的是启发到什么
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9楼2012-03-22 11:43:21
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lyjian122331

木虫 (正式写手)

★★★ 三星级,支持鼓励

文献太老了！
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12楼2012-03-22 15:10:18
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hejin04c

荣誉版主 (著名写手)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

看来还是很费心的准备这次活动，我觉得还不错。我昨天是第一次尝试这种方式，总体的感觉是互动性不是很强，还有就是大家都只是评价资源，没有对文章本身提出自己的独特见解。希望大家也和我们一些探讨，更好的消化文章，做好科研的第一步
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13楼2012-03-22 15:28:50
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seagrove

禁虫 (文坛精英)
引用回帖:
13楼: Originally posted by hejin04c at 2012-03-22 15:28:50:
看来还是很费心的准备这次活动，我觉得还不错。我昨天是第一次尝试这种方式，总体的感觉是互动性不是很强，还有就是大家都只是评价资源，没有对文章本身提出自己的独特见解。希望大家也和我们一些探讨，更好的消化 ...

多谢鼓励 我深刻的意识到选文章还真是个费心事儿啊 呵呵
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18楼2012-03-22 19:54:11
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江上悲风

木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
seagrove: 金币+5, 好建议，我们几个版主会商量商量，谢谢！ 2012-03-23 11:39:57
hejin04c: 金币+5, 嗯，好的，接受 2012-03-23 15:04:17
因为看样子好像是几位BZ轮流进行文献解读の主持活动，这种学习形式很好！
感谢各位BZ的爱心和努力。
个人感觉，这样的活动宜精不易过多；
提一个小小的建议：
设定一个响亮的名字，比如叫“好文献大家读”；
每周二，周四可安排进行“好文献大家读”活动，时间建议延长为45min,一节课的时间；
至少提前一天把讨论的文献简介和文献资源贴出来，让感兴趣的有足够的时间阅读文献，熟悉要讨论的内容；
建立主持人规定讨论的主要的话题点（主要起到启发和引导意义），讨论结束后就讨论的情况适当给予形式上金币鼓励（在45min时间内的帖子）；
就这么多吧！
希望这样的活动能让参加的每一个虫友们都有收获（包括BZ在内，呵呵），增加大家阅读文献的热情和学习阅读文献的方法！
谢谢！

[ Last edited by 江上悲风 on 2012-3-23 at 11:44 ]
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32楼2012-03-23 11:36:13
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烟圈o0

木虫 (著名写手)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

纯学习......
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34楼2012-03-23 11:53:21
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szszszszsz

木虫 (著名写手)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

好资料。
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44楼2012-03-24 06:21:19
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