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中科院物理锂离子电池陈立泉院士课题组最近锂电池科研动态
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物理所谷林获得两项国际奖励 近日，在第十六届国际锂电池会议上，物理所先进材料实验室谷林博士获得本次会议的“青年科学家奖”。全世界共有12位获得该奖项，该会议每两年举行一次，在锂电池领域有着重要影响，吸引了1800余人参会。 长期以来，由于锂的原子序数相对很低，很难从原子尺度对其直接观测。环形明场成像方法，通过选取特定的动量空间进行成像，可以大大降低原子序数差别对于图像衬度的影响（He X. Q., et al., Mater. Express, 2011, 1: 43-50.）。应用这一方法，谷林博士与物理所清洁能源实验室纳米离子学与纳米能源材料课题组、德国马普固体所、日本东京大学合作，应用球差校正环形明场成像方法实现原子尺度对锂离子的直接观测。在清洁能源实验室李泓研究员、胡勇胜研究员的指导与支持下，在锂离子电池几种关键电极材料的结构以及反应机理方面做出了一系列成果（Lu X., et al., Energy Environ. Sci., 2011, 4: 2638-2644. Lu X., et al., Adv. Mater., 2012, 24: 3233-3238.）。特别是发现了橄榄石结构的LiFePO4中存在隔行脱锂的“阶”的现象，获得广泛关注（Gu L., et al., J. Am Chem. Soc., 2011, 133: 4661-4663. Suo L. M., et al., Phys. Chem. Chem. Phys., 2012, 14: 5363-5367.）。 此外，在今年早些时候，谷林博士与日本东北大学合作，应用球差校正电子成像与光谱实现对氧化镁双晶界面的观测，获得日本陶瓷学会“学术写真优秀奖”。（相关工作详见Wang Z. C., et al., Nature, 2011, 479: 380-383.） 物理所相关研究成果获第十八届国际固态离子学大会最佳Poster奖 第十八届国际固态离子学大会于7月3日至8日在波兰华沙举行，会议由国际固态离子学会（International Society for Solid State Ionics）主办（http://www.ssi-18.net/）。来自于中、英、美、德、法、日等多个国家固态离子学领域的700多位科学家代表参会，代表们分别围绕离子传输的基础科学问题、锂离子电池（LIBs）、燃料电池（SOFC）等主题作了300多个学术报告，并且大会展出了大约480个Poster。清洁能源实验室E01组的胡勇胜研究员与先进材料实验室A01组谷林研究员合作的研究成果“ATOMIC-SCALE INVESTIGATION ON LITHIUM STORAGE MECHANISM IN TiNb2O7”，作为Poster在大会上展出，引起了大家的浓厚兴趣和广泛关注，并获得最佳Poster奖，成为大会的8位获奖者之一。另外该工作的第一作者卢侠同学还得到了本次会议的Student Award，该奖是由大会主席Prof. M. Stanley Whittingham（State University of New York at Binghamton）从参会学生代表中选出，一共有23位代表获得了此奖。 室温钠离子储能电池正极材料研究获进展 最近中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）清洁能源实验室E01组胡勇胜研究员和武汉理工大学陈文教授联合培养的博士生简泽浪等开发出一种新型Na3V2(PO4)3/C复合材料。作为钠离子电池正极时，充放电平台在3.4 V左右（如图1所示），其储钠平均电压高于目前报道的钠离子电池正极材料。 Na3V2(PO4)3/C复合材料的可逆容量达到100 mAh/g以上，接近其理论容量（117 mAh/g），首周库仑效率高达98%。原位XRD研究表明，该材料储钠机制为一典型的两相（ Na3V2(PO4)3 和NaV2(PO4)3）反应（如图2所示），其充放电过程中体积形变较小，约为8.3%。具有NASICON结构的 Na3V2(PO4)3 （其中2个Na占据晶格中18e位置，1个Na占据6b位置）材料结构稳定，Na+离子在脱嵌过程中，主体结构保持不变，循环稳定，适合作为长寿命钠离子储能电池的正极材料，可以和硬碳等负极材料构建室温钠离子电池（如图3所示）。该工作发表在Electrochemistry Communications, 2012, 14: 86-89上，为该杂志过去90天内下载量排前15名论文之一（http://www.journals.elsevier.com ... most-read-articles/）。已申请了系列发明专利。相关工作得到了Advances In Engineering网站的报道。 2011年至今物理所共发表Advanced Materials 3篇，EES 6篇，其他专业杂志例如JPS,EC,EA等暂时不统计。由此可见其团队研究实力还是很强的。不愧为锂离子电池基础科研的领头羊。[ Last edited by zlin on 2012-6-29 at 10:07 ] |
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