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富锂锰基正极材料研究进展
1
作者 童汇 谢建龙 +4 位作者 张志谋 郭忻 喻万景 郭学益 黄承焕 《材料导报》 北大核心 2025年第3期1-18,共18页
富锂锰基材料(LRMOs)因具有能量密度高、成本低和环境友好等优点而备受青睐。然而,LRMOs存在首次库仑效率低、循环性能和倍率性能差等固有缺陷,限制了其商业化应用。为了应对这些局限,研究者们对LRMOs的制备方法不断进行改进,并且提出... 富锂锰基材料(LRMOs)因具有能量密度高、成本低和环境友好等优点而备受青睐。然而,LRMOs存在首次库仑效率低、循环性能和倍率性能差等固有缺陷,限制了其商业化应用。为了应对这些局限,研究者们对LRMOs的制备方法不断进行改进,并且提出了多种改性措施,使得LRMOs的性能显著提高。本文介绍了LRMOs的组成与结构、充放电机理,总结了LRMOs的最新研究进展,包括制备方法、面临的挑战和常见改性策略,并指明了未来LRMOs的研究重点,为今后LRMOs的研究及开发提供了重要参考。 展开更多
关键词 富锂锰基材料 锂离子电池 改性 电化学性能
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全球富锂层状氧化物专利分析
2
作者 童汇 谢建龙 +3 位作者 伍晓赞 喻万景 郭学益 黄承焕 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3156-3177,共22页
富锂层状氧化物(Li-rich layered oxides,LRLOs)具有能量密度高、成本低等特点,被广泛认为是最具发展潜力的锂离子电池正极材料之一。世界诸多国家在LRLOs领域深耕多年,申请了许多具有重要意义的专利。本文通过智慧芽(PatSnap)全球专利... 富锂层状氧化物(Li-rich layered oxides,LRLOs)具有能量密度高、成本低等特点,被广泛认为是最具发展潜力的锂离子电池正极材料之一。世界诸多国家在LRLOs领域深耕多年,申请了许多具有重要意义的专利。本文通过智慧芽(PatSnap)全球专利信息数据库对全球已公开的LRLOs相关专利进行检索,对获得的1647项专利,按照申请情况、地域分布、申请人与发明人、技术类型等进行了系统整理和深入分析。结果表明:LRLOs正处于高速发展期,具有广阔的发展前景及商业价值。然而,LRLOs仍存许多亟待解决的技术难题,尤其是容量及电压衰减问题。为了实现LRLOs的广泛商业化应用,需加大创新力度,针对LRLOs面临的主要问题,对材料进行不断优化及改进。本文对今后LRLOs的研发及产业布局具有重要参考价值。 展开更多
关键词 锂离子电池 富锂层状氧化物 专利分析 发展态势
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MOF衍生碳包覆硅纳米颗粒限制于石墨烯复合负极材料的制备及性能研究 被引量：6
3
作者 王苏媚 张福勤 +3 位作者 童汇 毛高强 刘志远 喻万景 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期159-163,共5页
采用原位生长法设计并合成了MOF衍生碳包覆硅纳米颗粒限制于石墨烯的复合材料(Si/C@G),并应用于锂离子电池负极材料,该材料结构有效缓解硅基负极材料充放电过程的体积变化,促进了稳定的固态电解质中间相层的形成,提高了电极材料的电导率... 采用原位生长法设计并合成了MOF衍生碳包覆硅纳米颗粒限制于石墨烯的复合材料(Si/C@G),并应用于锂离子电池负极材料,该材料结构有效缓解硅基负极材料充放电过程的体积变化,促进了稳定的固态电解质中间相层的形成,提高了电极材料的电导率。Si/C@G负极材料在电流密度500 mA/g时经100次循环可逆比容量仍有1081.2 mAh/g;在电流密度5.0 A/g时其可逆容量达到949.6 mAh/g。Si/C@G负极在1.0 A/g的恒电流密度下循环500次后可逆比容量可保持在677.2 mAh/g左右,库仑效率可达99.84%,表现出良好的循环稳定性。 展开更多
关键词 硅纳米颗粒 原位生长 ZIF-67 MOF 石墨烯 锂离子电池 硅负极 碳包覆 循环性能
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废旧三元锂离子电池正极材料回收技术研究进展 被引量：23
4
作者 田庆华 邹艾玲 +3 位作者 童汇 喻万景 张佳峰 郭学益 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期11-22,共12页
三元锂离子电池因其性能优越,在国内外便携式电子设备和新能源汽车中得到广泛应用。随着对锂离子电池需求量的不断增大,大量的锂离子电池将迎来"退役"高峰期。为实现有价金属资源的循环利用,降低固体废物处理对环境的影响,废... 三元锂离子电池因其性能优越,在国内外便携式电子设备和新能源汽车中得到广泛应用。随着对锂离子电池需求量的不断增大,大量的锂离子电池将迎来"退役"高峰期。为实现有价金属资源的循环利用,降低固体废物处理对环境的影响,废旧锂离子电池的回收利用受到了广泛的关注。通过对三元锂离子电池进行资源化回收利用,可以获得有价金属或直接制备电池材料。为了提高物料的有效回收率,通常采用预处理的方法来分离集流体和正极活性材料,实现物料的有效分离及进一步的后处理。然后,采用冶金处理的方法从正极活性材料中提取金属和分离杂质,其包括高温冶金和湿法冶金处理工艺。最后,结合材料合成的方法进一步制备得到电池材料或化合物。在现阶段的研究中,高温冶金过程面临着物料损耗大、能耗高、环境不友好等问题;湿法冶金过程存在酸耗大、除杂效率低、工艺流程长等问题。正极材料的再生过程、回收成本以及再合成材料的性能是限制其应用的重要因素。本文主要介绍了废旧三元锂离子电池回收过程及方法,包括预处理、高温冶金、湿法冶金、正极材料再生等,分析比较了其存在的主要问题,为废旧三元锂离子电池的资源化技术发展提供参考。最后,提出了废旧三元锂离子电池正极材料的回收应向绿色环保、短流程和低能耗的方向发展。 展开更多
关键词 三元正极材料 预处理 高温冶金 浸出 分离 再合成
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基于OBE理念的课程教学改革与实践——以《电化学研究方法》课程为例 被引量：11
5
作者 杨喜云 田庆华 +2 位作者 王志兴 陈爱良 喻万景 《创新与创业教育》 2017年第6期118-120,共3页
以《电化学研究方法》课程为例,采用问卷调查的方法了解课程教学中存在的问题。基于OBE教育理念,从教学内容、教学方法、考核方式等方面探讨了教学改革,主要目的是实现以学生为中心的教,成果为导向的学,激发学生的学习兴趣和认知内驱力... 以《电化学研究方法》课程为例,采用问卷调查的方法了解课程教学中存在的问题。基于OBE教育理念,从教学内容、教学方法、考核方式等方面探讨了教学改革,主要目的是实现以学生为中心的教,成果为导向的学,激发学生的学习兴趣和认知内驱力,培养学生的创新能力和解决工程问题的能力,提高整体教学质量和效果。 展开更多
关键词 教学改革 创新能力 问卷调查 《电化学研究方法》课程
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OBE理念下冶金工程试验班学生的课程教学改革与实践——以“冶金试验研究方法”课程为例 被引量：5
6
作者 杨喜云 王志兴 +1 位作者 喻万景 杨娟 《创新与创业教育》 2019年第4期119-122,共4页
以“冶金试验研究方法”课程为例,采用问卷调查的方法了解课程教学中存在的问题,并基于OBE教育理念进行教学改革与实践,提升冶金工程试验班学生的工程实践能力和综合素质。首先从知识、能力和素质三个方面确定教学目标;其次反向设计教... 以“冶金试验研究方法”课程为例,采用问卷调查的方法了解课程教学中存在的问题,并基于OBE教育理念进行教学改革与实践,提升冶金工程试验班学生的工程实践能力和综合素质。首先从知识、能力和素质三个方面确定教学目标;其次反向设计教学策略,并整合教学内容为三大板块,根据教学内容选择合适的教学方法;再次优化课程教学的考核方式和实践教学,采用纵向评比和问卷调查评定课程教学目标的达成情况;最后持续改进,提高教学质量和效果。 展开更多
关键词 教学改革 专业学位学生 问卷调查 “冶金试验研究方法”课程
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OBE理念下专业学位研究生课程教学改革与实践——以冶金工程测试技术课程为例 被引量：1
7
作者 杨喜云 王志兴 +1 位作者 喻万景 杨娟 《教师》 2019年第11期5-6,共2页
文章以冶金工程测试技术课程为例,采用问卷调查了解课程教学存在的问题,并基于OBE理念进行教学改革与实践。先从知识、能力和素质方面确定教学目标,然后整合教学内容为三大板块,选择合适的教学方法,之后优化考核方式和实践教学,采用纵... 文章以冶金工程测试技术课程为例,采用问卷调查了解课程教学存在的问题,并基于OBE理念进行教学改革与实践。先从知识、能力和素质方面确定教学目标,然后整合教学内容为三大板块,选择合适的教学方法,之后优化考核方式和实践教学,采用纵向评比和问卷调查评定教学目标的达成情况,持续改进,以提高教学效果。 展开更多
关键词 教学改革 专业学位研究生 问卷调查 冶金工程测试技术课程
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四氧化三钴@石墨烯纳米带材料储锂性能研究
8
作者 何文洁 陈宣宇 +3 位作者 王海北 邹小平 喻万景 张宝 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2021年第9期23-29,共7页
针对Co_(3)O_(4)导电性差、离子迁移率低和体积膨胀过大的缺点,利用GNRs比表面积大、纵宽比高和含氧基团多的特点,通过与GNRs复合的方式制备纳米级复合材料对Co_(3)O_(4)进行了改性,采用了一步沉淀法制备纳米级复合材料Co_(3)O_(4)@GNR... 针对Co_(3)O_(4)导电性差、离子迁移率低和体积膨胀过大的缺点,利用GNRs比表面积大、纵宽比高和含氧基团多的特点,通过与GNRs复合的方式制备纳米级复合材料对Co_(3)O_(4)进行了改性,采用了一步沉淀法制备纳米级复合材料Co_(3)O_(4)@GNRs提高电化学性能。将钴源用氨水进行沉淀一步制备复合材料Co_(3)O_(4)@GNRs。采用SEM、XRD、TEM、Raman、XPS对复合材料微观形貌和晶体结构进行表征。结果表明:纳米复合材料中Co_(3)O_(4)颗粒大小约为5-8 nm,附着在GNRs的边缘及表面;所得Co_(3)O_(4)@GNRs材料碳含量约为10.41%,电化学性能较好。组装成锂离子半电池得到电化学性能,循环95圈容量保持787.1 mAh/g,当电流密度为8000 mA/g时,放电容量可达到151.1 mAh/g。电化学性能的提高主要归因于复合材料Co_(3)O_(4)@GNRs独特的纳米结构。在转化型反应中,Co_(3)O_(4)在充放电过程中通常形成金属单质,引起材料体积膨胀问题,利用GNRs比表面积大、纵宽比高、含氧基团多能够负载更多Co_(3)O_(4)颗粒,提高材料的导电率和离子迁移率,缓和体积膨胀效应,从而增加材料传输能力,有利于提高负极材料的储能性能。 展开更多
关键词 四氧化三钴 石墨烯纳米带 纳米材料 锂离子电池
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富镍三元正极材料的研究进展
9
作者 郭学益 蔡海燕 +3 位作者 毛高强 喻万景 童汇 訚硕 《工程科学学报》 2025年第4期697-716,共20页
富镍三元正极材料(LiNi_(x)Co_(y)Mn_(2)O_(2),x≥0.8)具有高能量密度、长循环寿命、低成本及绿色环保等优势,被认为是目前最具发展潜力的锂离子电池正极材料之一,特别在电动汽车和可再生能源储存系统中有着广阔的应用前景.然而,随着镍... 富镍三元正极材料(LiNi_(x)Co_(y)Mn_(2)O_(2),x≥0.8)具有高能量密度、长循环寿命、低成本及绿色环保等优势,被认为是目前最具发展潜力的锂离子电池正极材料之一,特别在电动汽车和可再生能源储存系统中有着广阔的应用前景.然而,随着镍含量不断提高,富镍三元正极材料在结构及界面稳定性、循环和安全性能等方面面临诸多挑战,严重制约了其大规模产业化应用.鉴于此,本文首先综述了富镍三元正极材料目前面临的各种挑战,包括锂镍混排与不可逆相变、表面残碱与界面副反应、应力应变与微裂纹及过渡金属溶解等问题,并对其形成的原因、存在的危害以及演变的过程进行了详细的阐述.随后针对上述存在的各种问题,系统总结了富镍三元正极材料主要的改性策略,包括离子掺杂、表界面修饰、单晶化结构设计、浓度梯度和核壳结构设计等,旨在提高材料的整体性能.最后,针对富镍三元正极材料的未来发展方向进行了展望.本文为富镍三元正极材料的研究提供全面总结和分析,为高比能长循环高安全富镍三元正极材料的设计开发和实践应用提供参考. 展开更多
关键词 锂离子电池 富镍三元正极材料 失效机制 离子掺杂 界面修饰 结构设计
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