课题基金 / 基金详情

碱金属离子电池嵌入型电极材料的无序化设计与储能机理研究

批准号:
22075263
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
周敏
依托单位:
学科分类:
无机功能材料化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
周敏

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
针对目前碱金属离子电池电极材料种类不足,性能有待提高的问题,本项目拟以嵌入式电极材料为代表性材料,围绕大尺寸离子的容纳与扩散这一关键科学问题,通过电极材料原子层面无序化程度设计的方法,结合长程无序与局部短程无序相结合的协同调节,实现嵌入式电极材料存储能力的优化;并建立无序化程度的评估方式,对电极动力学和储能机理进行探索,建立离子尺寸-原子排列无序度-碱金属离子电池性能之间构效关系,为电极材料设计与性能优化提供理论指导与实践基础,为大尺寸离子电池的研究输送更丰富的材料体系,并推动碱金属离子电池向大规模储能器件方向发展。
英文摘要
To face the growing requirements of sodium ion battery, it is necessary to look for more active electrodes and improve their electrochemical performance. Taking intercalation electrode materials as examples, this project aims at tackle the challenges of the accommodation and diffusivity of large-size alkali-ion by amorphization engineering. Here, we introduce synergistic adjustment of long-range disorderliness and local short-range disorderliness as a powerful and universal strategy. The goal is to enhance the electrochemical properties of alkali-ion batteries, and establish an explicit relationship among size of active ion, atomic packing and battery performance. The accomplishment of this project shall lead to significant progress in fundamental research and device applications of alkali-ion battery and further large-scale energy storage.
针对碱金属离子电池电极材料种类不足,性能有待提高的问题,本项目拟以嵌入式电极材料为代表性材料,围绕大尺寸离子的容纳与扩散这一关键科学问题,通过电极材料原子层面无序化程度设计的方法,结合长程无序与局部短程无序相结合的协同调节,实现嵌入式电极材料存储能力的优化;并对电极动力学和储能机理进行探索,建立离子尺寸-原子排列无序度-碱金属离子电池性能之间构效关系,为电极材料设计与性能优化提供理论指导与实践基础,为大尺寸离子电池的研究输送更丰富的材料体系,并推动碱金属离子电池向大规模储能器方向发展。取得结果包括: 1.设计了具有不同原子排列无序度TiO2的合成方法,实现其尺寸、形貌等参数的调控和生长习性的分析。2.研究了以Ti3C2为代表的MXene类材料,通过优化层数、尺寸、表界面无序度,增强其钠、钾存储的能力,初步优化出MXene与钠、钾离子表面电容类反应的新型活性位点。3.设计合成了以MoS3为代表的非晶态硫化物,通过无序度、S源、封端原子的优化,优化其钠离子电池性能。4.设计了以Ni与MXene为骨架结构的非晶材料的复合电极,系统研究物质比例与表面状态对异质结构组装过程的影响机制以及储钠机理观测研究,完成了点-面式界面与面-面式界面两种异质结构的导向合成策略,探索活性材料与辅助材料匹配的规律。将复合电极材料体系拓展到多种嵌入式负极、合金类负极和正极和钾离子电池领域。项目执行期,共发表通讯作者学术论文20篇,在国际/国内会议上参会7次,毕业硕士4人,博士1人。
基因修饰β-catenin/Notch信号靶向调控ES-DC的免疫反应对脓毒症急性肺损伤的保护作用及机制
  • 批准号:
    82241050
  • 项目类别:
    专项项目
  • 资助金额:
    62.00万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    周敏
  • 依托单位:
碱金属离子电池嵌入型电极材料的无序化设计与储能机理研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    63万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    周敏
  • 依托单位:
面相高效储钠的钛基材料/MXene复合自支撑柔性电极的构筑
  • 批准号:
    52002366
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    周敏
  • 依托单位:
HMGB1/PTEN/β-Catenin 通路介导Treg免疫效应及其在急性肺损伤中的作用
  • 批准号:
    81871584
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    周敏
  • 依托单位:
国内基金
海外基金