Al-Si-Mn过饱和固溶体充放锂过程中的非平衡态热力学

本项目将采用熔体快淬法制备不同成分的Al-Si-Mn过饱和固溶体，分析化学成分对其热力学参数的影响，测定与锂离子电池有关的电化学性能，系统研究化学成分和溶体的过饱和度与充放锂循环性能的关系，特别是服役过程中Al-Si-Mn过饱和固溶体的相组成与组织演变和热力学参数的变化。在此基础上，建立Al-Si-Mn过饱和固溶体充锂、放锂循环过程中的非平衡态热力学模型，得到Al-Si-Mn过饱和固溶体锂离子电池负极电化学性质的非平衡态热力学解释，优选出具有最佳性能的熔体快淬Al-Si-Mn合金锂离子电池负极材料成分。本项目将建立Al-Si-Mn过饱和固溶体充放锂循环性能的非平衡态热力学评价方法，提出高性能锂离子电池合金负极材料的设计原则，为锂离子电池合金负极材料的性能理论研究和开发新型锂电池材料提供实验和理论基础，同时为材料中原子在特定条件下的输运和反应扩散中的相变过程研究提供有价值的参考依据。