国家重点基础研究发展计划(2011CB935900)
- 作品数：12 被引量：109H指数：7
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- 锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4金属掺杂的第一性原理研究被引量：8
- 2013年
- 近来尖晶石相LiNi0.5Mn1.5O4被认为是一种有前景的二次锂离子电池正极材料.但是其相对较差的循环性能和倍率性能限制了LiNi0.5Mn1.5O4的大规模应用.金属掺杂被认为是一种提高其电化学性能的有效方法.然而,还急需深层次地理解掺杂对材料结构和电化学性质的影响.采用第一性原理方法,系统地研究了金属掺杂的LiM0.125Ni0.375Mn1.5O4(M为Cr,Fe和Co)电极体系的结构与电子性质.计算结果显示,少量的过渡金属M取代LiNi0.5Mn1.5O4晶格中的Ni,能够有效抑制材料在电化学脱嵌锂过程中的体积变化(从锂化相到脱锂相,体积变化率约为4%,而未掺杂的情况为4.7%),提高材料循环性能.体系态密度表明金属掺杂能够减小体系的带隙,进而提高材料的电子传导.另外,通过Li离子的扩散计算,我们发现与未掺杂的LiNi0.5Mn1.5O4相比,Co掺杂使得Li在材料中两条不同扩散路径的扩散能垒分别降低了约90 meV和140 meV,表明Co掺杂有利于Li在材料中的快速扩散.
- 杨思七张天然陶占良陈军
- 关键词：第一性原理掺杂
- 智能电网中的储能技术
- 2015年
- 本文阐述了智能电网的特点和智能电网对储能的技术需求,概括了抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导磁储能、超级电容器储能和电池储能等重要储能技术的特点及其发展现状,并对储能技术在智能电网中的应用进行了展望。
- 陶占良陈军
- 关键词：智能电网储能分布式发电微电网
- 第一性原理计算在锂离子电池负极材料中的应用被引量：3
- 2012年
- 本文综述了第一性原理计算在锂离子电池负极材料中的应用,包括锂离子在负极材料上的吸附和相互作用、结构稳定性、锂离子的扩散、电池反应过程的模拟及实验现象的解释.第一性原理计算在研究和设计锂离子电池负极材料,特别是其容量、电压、反应过程、扩散、倍率充放电、结构与性能对应关系等方面,已发挥了重要的作用.随着计算机技术的发展,第一性原理计算将更深刻地反映负极材料的电化学可逆嵌/脱锂本质.
- 张天然李岱昕杨思七陶占良陈军
- 关键词：第一性原理计算锂电池负极材料
- La1-xCaxMnO3纳米颗粒的制备及氧还原催化性能被引量：3
- 2013年
- 本文采用溶胶凝胶法制备了一系列不同Ca含量的钙钛矿型氧化物La1-xCaxMnO3,O=0—0．4）纳米颗粒，X射线粉末衍射及精修、扫描电镜表征显示其相纯度和结晶度高，颗粒平均粒径约40nm。在0．1m01．L一，KOH水溶液中进行的氧还原电催化性能测试显示，La1-xCaxMnO3样品催化活性最高，表观电子转移数接近4，还原电流密度与Pt／C催化剂相当，而催化稳定性优于Pt／C。进一步研究了La1-xCaxMnO3样品中Mn价态、晶胞参数的改变对氧还原催化活性的影响，结果表明当z=0．3时，催化剂中Mn处于混合价态，Mn—O键长适中，最有利于电催化反应。
- 冯皓杜婧韩晓鹏程方益陈军
- 关键词：溶胶凝胶法钙钛矿氧还原电催化
- 可充锂空气电池多孔纳米催化剂被引量：22
- 2013年
- 可充锂空气电池是当前化学电源研究热点和重点,近年来取得了重要进展.简要介绍了该领域在空气电极多孔纳米催化材料的设计与应用方面的最新研究成果,讨论了碳、贵金属、氧化物三类催化材料的特征及性能,展望了新型高效氧还原/氧析出双功能阴极纳米催化剂的发展方向.
- 程方益陈军
- 关键词：氧还原催化剂多孔纳米材料
- 钠离子电池电极材料研究进展被引量：32
- 2015年
- 室温钠离子电池由于原料丰富,分布广泛,价格低廉,引起了人们的研究兴趣。然而,由于钠离子相对于锂离子较重且半径较大,这会限制钠离子在电极材料中的可逆脱嵌过程,从而影响电池的电化学性能。因此研发先进的电极材料成为钠离子电池实用化的关键。本文中我们主要介绍了几种典型的钠离子电池电极材料,并对其最新的研究进展进行了简要综述,将为钠离子电池新型电极材料的研究提供基础。
- 张宁刘永畅陈程成陶占良陈军
- 关键词：钠离子电池正极材料负极材料
- 智能电网储能用二次电池体系被引量：13
- 2012年
- 储能用二次电池体系在风能、太阳能等可再生能源发电、智能电网建设等方面有着广阔的应用前景.本文对铅酸电池、钠硫电池、液流电池和锂离子电池的工作原理、特点、国内外研究现状、应用情况及发展趋势进行了综述,提出了制约储能电池发展瓶颈问题,储能电池需关注长寿命、低成本、高安全、大容量、高功率、快速充放电和环境适应性等性能指标,展望了储能二次电池体系未来的发展趋势.
- 陶占良陈军
- 关键词：智能电网储能二次电池
- 铅碳电池储能技术被引量：8
- 2015年
- 储能技术在太阳能、风能等可再生能源发电、智能电网/微网建设等方面有着广阔的应用前景。铅酸电池具有价格低、较高电压、性能稳定、宽工作温度范围等优势,占据着固定储能市场的主导地位。但在智能电网、混合动力车的实际应用中,电池必须在不同的充电状态下操作,特别是在高倍率部分荷电模式。在这种操作模式下,硫酸盐沉积物积聚在电极表面,限制了铅酸电池的容量和循环寿命。铅碳电池是由铅酸电池和超级电容器组合形成的新型储能装置,它抑制了放电过程中负极板表面硫酸盐的不均匀分布和充电时较早的析氢现象,具有铅酸电池高能量和超级电容器高功率的优点,在部分荷电态大功率充放电状态具有较高的循环寿命,适合高倍率循环和瞬间脉冲放电等工作状态。本文介绍了铅碳电池的基本概念及原理,并对铅碳电池储能技术的发展历程和现状进行了总结。
- 陶占良陈军
- 关键词：储能铅酸电池负极材料
- 尖晶石型锰氧化物的设计、制备及电催化性能研究被引量：2
- 2015年
- 氢氧燃料电池和金属空气电池以空气中的氧气为阴极活性物质,具有理论能量密度高、绿色环保等优点,作为电化学能量储存与转化装置和技术,应用潜力巨大[1,2]。发生在这两种电池体系阴极上的氧还原反应存在过电位高、动力学缓慢等问题,是性能的关键制约因素之一,因此需要使用阴极催化剂[3]。
- 程方益李淳韩晓鹏韩晓鹏陈军
- 关键词：尖晶石电催化氧还原空气电池
- 锂离子电池有机共轭羰基化合物电极材料研究进展被引量：12
- 2013年
- 有机共轭羰基化合物电极材料具有高比容量、低成本和环境友好等优点,已成为锂离子电池电极材料的研究热点.本文对有机共轭羰基化合物电极材料近年来的发展,特别是对共轭羰基化合物电极材料的电化学反应机理、小分子共轭羰基化合物和共轭羰基化合物的聚合物等进行了概括,评述了提高该类有机材料电化学性能的新方法,同时对其发展方向和应用前景进行了展望.
- 王诗文陶占良陈军
- 关键词：锂离子电池
