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橄榄石结构磷酸铁锂(LiFePO4)作为一种正在电动车动力电池产业应用的正极材料。与其他的正极材料相比(如特斯拉电动车用层状氧化物材料)相比LiFePO4具有更好的热稳定性、低廉的成本(因为其所含元素地球丰度较高)、无毒、较高的理论容量(170 mAh/g)。磁电化学对于对锂电池材料是新兴的研究领域,磁场对电化学的影响主要体现在质子传输、电极动力学和电化沉积行为上。目前有一些相关工作通过中子散射和磁测量揭示了正极材料的磁特性,但是鲜有工作聚焦在材料磁特性和电化学性能的关系上。
图1. LixFePO4 (0 ≤ x ≤ 1)的磁转变温度
最近北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋团队用中子衍射、原子分辨率的球差电镜、和极低稳定磁性测量技术,对锂电池LiFePO4正极材料在不同充放电状态下的晶体结构、磁特性和电化学性能进行了系统研究,并首次在室温条件下(295K)发现了在高充电态时LixFePO4 (x ≤ 0.12)的磁有序现象,远远比比已经报道的低温LiFePO4 (TN =51(1) K)和FePO4 (TN = 114(1) K)的磁转变温度高。关于室温磁有序的诱发原因,团队通过Fe2+-Fe3+超交换相互作用和Fe2+-Li+反位缺陷造成的局部对称性破缺两方面进行了理论分析,并运用量子化学第一性原理的计算论证了室温磁有序存在条件和相关机理。同时,团队对磷酸铁锂室温磁有序对电池性能的影响进行了机理的分析,在室温和更低的温度下,磁有序形成的磁域具有很强的洛伦兹力,充放电过程中锂离子会被禁锢在强大的磁场内,进而影响到电化学性能(容量和充分电速度)的正常发挥。通过高分辨透射电子显微镜也观测到了因为磁有序导致的10纳米左右的固溶区,这部分锂离子很难突破磁场的作用力迁移到体相外,因此要提高磷酸铁锂正极材料的性能必须要有效地控制Fe2+-Li+反位缺陷的含量。
本项工作为锂离子电池磷酸铁锂正极材料的制造和应用提供了重要的指导,推动电池的磁电化学研究方向的加速发展,为电池材料的设计、制造和应用提供了一个新的视角。上述研究成果发表于国际著名期刊上 (J. Phys. Chem. Lett. 2019, 10, 4794-4799; Nature Index期刊, IF=8.709)。
图2. 图示高脱锂态磷酸铁锂(LixFePO4 (x ≤ 0.12))室温磁有序现象的原因
该工作在新材料学院潘锋教授、肖荫果副教授和布鲁克海文国家实验室章炜博士后的共同指导下,由胡江涛博士和曾华硕士研究生合作完成,深圳生长锂电池磷酸铁锂正极材料的知名企业(德方纳米,上市企业)参与了合作。以上工作得到了国家材料基因组重大专项(2016YFB0700600)、国家自然科学基金(No. 21603007和51672012)的资助支持。
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北极星储能网获悉,在努力争取救助资金失败后,瑞典电池制造商Northvolt在美国申请破产保护。该公司周四在一份声明中表示,将根据破产法第11章寻求重组,获得约2.45亿美元的新融资。Northvolt在文件中表示,Northvolt将在重组期间继续照常运营,公司拥有约3000万美元的可用现金,但背负58.4亿美元的债
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11月13日,浙江伟明环保股份有限公司和深圳盛屯集团有限公司就福建泉州年产6万吨碳酸锂项目达成战略合作协议。伟明环保拟参股该项目少数股权,并承担项目设备采购安装总承包工作。此前消息显示,盛屯集团年产6万吨锂盐材料加工项目于今年6月落地福建泉州泉港石化工业园区,计划一年左右初步投产,两年
11月6日晚间,深圳新星发布关于全资子公司资产转让签署《补充协议》的公告。根据公司战略发展需要,旨在优化产业结构并剥离不良资产,公司全资子公司松岩新能源材料将六氟磷酸锂项目的相关设备和劳动力转移至赣州市松岩新能源材料有限公司,转让价款为1.6亿元。截至公告披露日,松岩新能源已收到汇凯化
从2023年到2024年,锂电材料企业经历了近两年的周期性洗礼。过去两年,可以看到,产能退坡,上下游产业链重构带动利润重新分配成为行业的主要变化。在此期间,锂电材料企业利润大退坡。根据主要锂电材料上市公司财报数据,从2022年到2023年利润下降了60%,从2023年前三季度到2024年前三季度利润下降70%
杉杉股份11月5日公告,公司于近日收到控股股东杉杉集团有限公司的通知,其所持有的上市公司部分股份,发生被司法冻结、轮候冻结的情况。此次被冻结的股份共计4.3亿股,占上市公司总股本19.08%,占其所持上市股份54.97%,冻结申请人为四川省绵阳市中级人民法院。杉杉集团成立于上世纪90年代,仅仅三年做
相较于传统液态锂电池,固态电池有着优异的安全性和更高的能量密度,因此是被誉为新能源时代的“圣杯”。近期,国内外头部企业不断推进固态电池的研发与应用,行业有望再迎催化。受市场消息带动,11月6日,5家固态电池产业链企业涨停。重磅消息发布近段时间,固态电池产业利好消息不断。长安汽车:长安
近日,《东亚日报》报道了LG化学与中国新能源正极材料巨头容百科技之间的一场专利争议,这一事件迅速成为新能源行业的焦点。根据报道,LG化学向韩国首尔地方法院提起诉讼,指控容百科技的韩国子公司载世能源侵犯其五项韩国专利权。面对这一指控,容百科技通过韩国媒体进行了强有力的反驳。公司明确表示
北极星储能网获悉,近日,天齐锂业披露2024年三季报。报告显示今年前三季度营业收入为100.65亿元,和上年同期相比(同比)减少69.87%;归属于上市公司股东的净利润为-57.01亿元,同比减少170.40%。其中,2024年第三季度单季营收为36.46亿元,同比减少57.48%;归属于上市公司股东的净利润为-4.96亿元,
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9月8日,盐湖锂资源第一股—青海盐湖工业股份有限公司(以下简称“盐湖股份”)发布了一份公告,拉开了国内盐湖资源整合的大幕。该公告称,公司实际控制人青海省政府国有资产监督管理委员会(以下简称“青海省政府国资委”)、控股股东青海省国有资产投资管理有限公司(以下简称“青海国投”)将与中国
10月24日,中国有色金属工业协会锂业分会公布2024年9月锂行业运行情况。锂价跌势不改数据显示,2024年9月,锂行业受价格影响,企业延续减产趋势,江西地区部分产线关停。锂价低位运行,仍在8万元/吨以下,企业产量多数下调。需求端,电池与新能源车产量保持增长态势,新能源车销量小幅增加。其中,2024
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