近日,新余学院新能源学院查国君团队指导新能源材料与器件专业2023级本科生戴相南以第一作者身份,在国际知名期刊《Physical Chemistry Chemical Physics》(SCI三区期刊,影响因子3.0)发表研究论文,题为Enhancing High-Voltage Cycling Stability of LiCoO, via a Cyclized Polyacrylonitrile Coating。新余学院为第一完成单位,查国君为论文通讯作者。研究成果得到国家自然科学基金、江西省自然科学基金等项目的支持。
高电压(4.6V)是提升钴酸锂(LiCoO2,LCO)材料比容量的关键手段,但该条件会显著劣化材料稳定性。本研究采用简便的溶剂热法结合后续热处理工艺制备cPAN-LCO-3材料,并对其进行热处理得到环化聚丙烯腈(cPAN)改性样品。在3~4.6V电压区间、0.5 C电流密度下,cPAN-LCO-3经100次循环后的容量保持率可达80.1%,而纯相钴酸锂仅为50.6%。究其原因,该材料构筑了坚固且导电的核壳结构,可有效充当物理屏障,抑制纯相钴酸锂发生“六方相-单斜相-六方相”相变过程,进而提升循环稳定性。与此同时,该改性手段显著提升了钴酸锂在4.6V高电压下的放电比容量与倍率性能:0.1C条件下其放电比容量可达219.0mAh?g??,高于纯相钴酸锂(204.2 mAh?g??)。这得益于类石墨烯结构的cPAN(壳层)包覆层加快了电荷传输与锂离子(Li+)的快速传导。
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《Physical Chemistry Chemical Physics(PCCP)》是英国皇家化学会(RSC)旗下物理化学与化学物理领域的重要期刊,聚焦物理化学、化学物理及生物物理化学方向的基础机理、微观过程与性能研究,在能源材料、界面电化学与催化领域具备较高的学术影响力。