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【18th.Dec.】固体核磁共振、顺磁共振技术与电池

2020-12-17

名称:固体核磁共振、顺磁共振技术与电池
报告人:胡炳文,研究员,华东师范大学 物理系 
时间:2020年12月18日,星期五,10:30-11:30
地点:霞光楼 200号 报告厅
邀请人:李林森 化工系 副教授


报告简介

   二次电池已深刻地改变了我们的生活并且不断在新的应用场景中发挥重要作用。进一步提升电池性能的关键之一在于理解其电化学反应机制及其与材料结构变化之间的内在关联。我们将介绍使用固体核磁共振和原位核磁技术研究LiCoO2材料。LiCoO2是第一代锂离子电池材料,已广泛应用于手机。我们制备了17O标记的LiCoO2;采集了钴酸锂脱锂的17O相关谱图,阐释了为何LiCoO2较难在高电压充放电。接着,我们对钡钛包覆的钴酸锂样品(LCO@BT)和未包覆的钴酸锂样品(LCO)进行了原位7Li核磁共振研究。研究表明钡钛包覆可以大大提高电导率,使得导体-绝缘体相变可逆。另一方面,我们联用固体NMR和EPR研究了Na0.72Li0.24Mn0.76O2 (NLMO)和掺Ti的Na0.72Li0.24Ti0.10Mn0.66O2 (NLMTO-0.1)。NMR和EPR联用说明,Ti的掺杂可以使得Li回归到MnO2层,且使得氧反应变得更加可逆,从而增加了体系的稳定性。我们还用固体核磁NMR 和顺磁共振EPR研究基于正极材料Na3V2(PO4)2O1.6F1.4。我们通过ex-situ 23Na NMR 间接证明了V3+、V4+和V5+的存在并证实了V3+的存在是高速充放电的基础。又使用原位in-situ 23Na NMR 和非原位ex-situ 23Na NMR 对其充放电过程进行了系统地检测。最后我们讲述使用原位EPR和EPR imaging技术对NaCrO2体系进行研究,发现了Cr的歧化效应。


报告人简介
胡炳文,1999–2006 就读于复旦大学,2006–2009 就读于法国里尔第一大学法国超高场核磁共振研究中心,从事核磁共振新方法的开发。回国后开拓了电池体系和顺磁共振的开发。现任华东师范大学上海市磁共振重点实验室的研究员,物理与材料科学学院副院长,获国家自然基金委优秀青年基金支持。目前从事核磁共振、顺磁共振的新方法新技术的开发及其在电池体系里的应用研究。



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