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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,据正力新能消息,4月26日,以“投资苏州,赢得未来”为主题的2024苏州全球招商大会在金鸡湖畔隆重举行。正力新能总裁陈继程博士出席此次大会,并现场签约“年产25GWh动力电池制造项目”。该项目固定资产投资70亿元,占地面积788亩,建成后将满足约50万辆/年的新能源汽车高性能动力电
储能产业成为一场旷日持久的生存淘汰赛已是行业共识。随着竞争日趋白热化,已有不少储能企业因成本过高、技术迭代缓慢、业务布局不当等而掉队。优胜劣汰是商业竞争的常态,在产品革新的节奏、市场开发的力度、技术路线的选择等方面,跟上市场同时抢占市场,也将成为接下来筛选优质储能企业的标准。动储
中共中央政治局常委、国务院总理李强4月28日在2024北京国际汽车展览会调研。他强调,要深入落实习近平总书记关于推动汽车产业高质量发展的重要指示精神,大力发展智能网联新能源汽车,坚持以科技创新引领产业创新,深化拓展开放合作,促进汽车产业高端化、智能化、绿色化升级,更好满足和创造市场需求
5月6日,厦门钨业公告,控股子公司厦钨新能与法国ORANOSA公司签署《建立电池产业全面战略伙伴关系的协议》,旨在加强双方在生产电动车电池正极材料方面的合作伙伴关系。该协议自签字之日起生效,有效期为5年,符合公司海外市场开拓战略,但具体项目实施尚需相关机构批准,存在不确定性。协议主要内容为
湖南裕能4月28日在互动平台表示,公司是宁德时代重要的磷酸铁锂供应商,公司产品质量稳定、循环次数高、放点容量大、能量密度高等优势,多项性能优势突出,特别是新产品YN-9系列和CN-5系列,性价比优势和性能优势较强,公司产品应用于宁德时代的多款电池中。
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北极星储能网获悉,据湖南裕能公告称,为满足海外市场需求,提升公司市场地位,公司拟在新加坡设立投资公司,并由投资公司在西班牙设立项目公司,计划投资建设年产5万吨锂电池正极材料项目,总投资金额约为人民币9.82亿元。公司将于拿到相关审批后,开始为期15个月的项目建设,资金来源为自有及自筹资
4月19日,湖南裕能公告称,为满足海外市场需求,提升公司市场地位,公司拟在新加坡设立投资公司,并由投资公司在西班牙设立项目公司,计划投资建设年产5万吨锂电池正极材料项目,总投资金额约为人民币9.82亿元。湖南裕能表示,公司本次对外投资,顺应了全球新能源行业发展趋势,是实施全球化发展战略的
4月22日,惠云钛业公告,拟终止投资建设年产10万吨新能源材料磷酸铁项目,该项目已取得项目备案证、建设用地规划许可证,并已依法取得项目用地的土地使用权。截至目前,该项目已投入资金3031万元。关于终止项目建设的原因,惠云钛业表示,鉴于该项目推进过程中,我国新能源材料市场环境、新能源电池上
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近年来,贵州新能源动力电池及材料产业规模快速增长,发展动能持续增强,供给能力大幅提升,目前已形成动力电池产能37GWh。磷酸铁锂正极材料产能45万吨、磷酸铁产能93万吨、三元正极材料产能10.8万吨……贵州省工业和信息化厅原材料工业处相关负责人介绍,贵州已引进宁德时代、比亚迪、湖南裕能等头部
北极星储能网获悉,据中宏网新疆消息,4月15日,新疆久辰新材料科技有限公司总投资40亿元年产10万吨磷酸锰铁锂正极材料建设项目在新疆伊犁哈萨克自治州霍城县新材料产业园开工奠基。据了解,项目一期于2024年4月开工建设,计划年底建成2条磷酸锰铁锂生产线并投产;二期计划2025年建成2条磷酸锰铁锂生产
磷酸锰铁锂投资热度不减。近日,电池中国获悉,江苏珩创纳米科技有限公司(以下简称“珩创纳米”)完成A轮超1亿元人民币融资,本轮融资由广发信德领投,黄海金控、创维投资、电科基金、正景资本跟投,此轮融资将用于持续产能扩张。在此之前,珩创纳米曾获得沃衍资本Pre-A轮投资。资料显示,珩创纳米成立
中伟股份近日在投资者互动平台表示,公司首期年产8000吨钠电项目已于2023年正式投料投产,实现镍系、钴系、磷系、钠系四大材料体系全覆盖,可为市场不同需求客户提供多元化的产品及技术服务方案,有力保障公司”技术多元化“的战略实施。
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