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钠离子电池铁基聚阴离子正极材料研究进展: 1; 作者王禹尧曹志涛 +2 位作者杜泽宇曹鑫鑫梁叔全《物理化学学报》北大核心 2025年第4期40-59,共20页; 钠离子电池由于资源储量丰富、原料成本低廉、低温和快充性能优异等特点,在电网储能和低速交通领域可与锂离子电池形成互补,具有十分可观的应用前景。正极材料是影响电池整体性能的核心,它既是钠离子电池比能量提高的瓶颈,也是决定电池... 展开更多; 关键词钠离子电池正极材料铁基聚阴离子化合物晶体结构电化学性能; 在线阅读下载PDF 职称材料

阴离子密堆二次电池正极材料中离子宿住迁移与能量存蓄机制晶体化学新探索被引量：3: 2; 作者梁叔全郭珊 +4 位作者何伟曹鑫鑫马君剑周江方国赵《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1769-1785,共17页; 在二次电池电极材料中,有一类性能优良的材料具有阴离子密堆或近密堆方式构筑的晶体结构。宿住阳离子在密堆留下的空隙空间中宿住、迁移,从而实现能量转换与存储。相关过程微观机理的研究由于涉及原子尺度的微观结构辨析和电子层面的分... 展开更多; 关键词二次电池密堆积正极材料离子迁移能量存蓄机制晶体化学分析第一性原理计算; 在线阅读下载PDF 职称材料

客体预嵌策略提升水系锌离子电池正极材料电化学性能被引量：20: 3; 作者黄江涛周江梁叔全《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第3期27-49,共23页; 随着人们对电子通讯器件、新能源汽车以及电网级储能技术的需求日益增长,开发安全、高效且兼具环保、低成本等优点的二次电池显得至关重要。近年来,水系锌离子电池因其高安全性、高容量、低成本以及环境友好等优点受到了广泛关注。在与... 展开更多; 关键词水系锌离子电池正极材料客体预嵌钒基材料锰基材料; 在线阅读下载PDF 职称材料

乙腈-水系混合电解液对Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池电化学稳定性的影响被引量：4: 4; 作者欧林娜刘哲轩 +1 位作者曹鑫鑫梁叔全《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1848-1860,共13页; Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)正极材料具有稳定的三维框架结构、较高的工作电压和相对成熟的制备工艺,近年来也逐渐用于水系锌离子电池中。然而,二价Zn^(2+)的脱嵌和活泼的水系反应环境会加速磷酸盐晶格的破坏。本文在Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4)... 展开更多; 关键词 Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池乙腈有机-无机混合电解液电化学稳定性离子可逆脱嵌; 在线阅读下载PDF 职称材料

水系锌二次电池MnO_(2)正极的晶体结构、反应机理及其改性策略被引量：8: 5; 作者陈鲜红阮鹏超 +2 位作者吴贤文梁叔全周江《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1-20,共20页; 水系锌二次电池凭借其安全性高、环境友好、成本低廉、能量密度较高等诸多优势,有望应用于下一代大规模储能系统。电池的发展依赖于电极材料,二氧化锰由于其高丰度、低成本、毒性小等优势,在水系锌二次电池领域得到广泛应用。本文将从... 展开更多; 关键词水系锌二次电池二氧化锰晶体结构反应机制优化策略; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名钠离子电池铁基聚阴离子正极材料研究进展: 1; 作者王禹尧曹志涛杜泽宇曹鑫鑫梁叔全; 机构中南大学材料科学与工程学院中南大学电子封装及先进功能材料湖南省重点实验室; 出处《物理化学学报》北大核心 2025年第4期40-59,共20页; 基金国家自然科学基金(51932011) 湖南省自然科学基金(2023JJ10060) 湖南省青年科技人才(荷尖)项目(2022RC1078)资助。; 文摘钠离子电池由于资源储量丰富、原料成本低廉、低温和快充性能优异等特点,在电网储能和低速交通领域可与锂离子电池形成互补,具有十分可观的应用前景。正极材料是影响电池整体性能的核心,它既是钠离子电池比能量提高的瓶颈,也是决定电池成本的最重要因素。低成本铁基聚阴离子正极材料由于结构稳定性好、安全性高、随充放电体积应变小等优势,从基础研究到成果产业化方面均受到广泛关注。本文综述了钠离子电池铁基聚阴离子正极材料的最新进展,包括铁基磷酸盐、铁基氟磷酸盐、铁基焦磷酸盐、铁基硫酸盐、铁基混合聚阴离子化合物等。系统分析讨论了各类铁基聚阴离子材料的晶体结构、制备方法、储钠机理和改性策略等,揭示铁基聚阴离子材料化学组成、结构调控与性能提升的构效关系。展望了铁基聚阴离子正极材料从实验室基础研究走向大规模产业应用过程中面临的挑战和对策建议。为新型低成本、高比能正极材料的探索开发和钠离子电池的产业化推进提供理论和技术指导。; 关键词钠离子电池正极材料铁基聚阴离子化合物晶体结构电化学性能; Keywords Sodium-ion battery Cathode material Iron-based polyanionic compound Crystal structure Electrochemical property; 分类号 O646 [理学—物理化学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名阴离子密堆二次电池正极材料中离子宿住迁移与能量存蓄机制晶体化学新探索被引量：3: 2; 作者梁叔全郭珊何伟曹鑫鑫马君剑周江方国赵; 机构中南大学材料科学与工程学院中南大学电子封装及先进功能材料湖南省重点实验室中南大学数学与统计学院; 出处《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1769-1785,共17页; 基金国家自然科学基金资助项目(51932011,52272260)。; 文摘在二次电池电极材料中,有一类性能优良的材料具有阴离子密堆或近密堆方式构筑的晶体结构。宿住阳离子在密堆留下的空隙空间中宿住、迁移,从而实现能量转换与存储。相关过程微观机理的研究由于涉及原子尺度的微观结构辨析和电子层面的分析,实验研究难度较大。因此,更多是通过晶体学理论分析与晶体场理论和量子力学第一性原理计算结合展开。已有的理论从过渡金属配位体晶体场分析展开,但宿住离子宿住迁移中电子相互作用关注相对不足。本文根据已有的实验事实,在精准描述最具代表性的阴离子(氧离子)面心立方紧密堆积(FCC)结构中空隙空间准确形态和微分几何方法准确解析空腔真实体积的基础上,结合空隙空腔独特形态,对经典晶体学中Pauling第一规则的分析方法作了拓展。根据新的理解,提出了宿住阳离子在空隙空腔宿住和徒迁拓扑形变新模式,及其可能拥有的电子形态学新特征,提出了空隙空腔中宿住阳离子体积与密堆阴离子半径间的新关系。为了进一步说明住宿离子电子形态特征,通过第一性原理计算获得了典型FCC结构LiMn_(2)O_(4)尖晶石中电子密度等势图,构造了锂离子宿住四面体空隙空腔的电子密度等势特征分布的三维形态,与晶体学分析中获得的电子形态新特征变化一致。通过夹在两个密排面间的{110}面族电子云密度分布分析,首次清晰地揭示了LiMn_(2)O_(4)中锂离子的“S”形徒迁途径,及其对附近锰离子配位多面体电子云密度分布的影响。依据宿住离子脱/嵌新特征,提出阴离子拓扑多面体晶体场对宿住阳离子电子云压缩发生拓扑变形实现能量转换储蓄的新思路,据此计算了典型紧密堆积构造的电极材料新的理论能量密度,并和传统方法计算的理论值进行了比较,二者十分接近,为从晶体学和量子力学理解二次电池能量储存提供了新视角。; 关键词二次电池密堆积正极材料离子迁移能量存蓄机制晶体化学分析第一性原理计算; Keywords secondary battery close-packed cathode electrode material ion migration energy storage mechanism crystal chemistry analysis first principle calculation; 分类号 O646 [理学—物理化学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名客体预嵌策略提升水系锌离子电池正极材料电化学性能被引量：20: 3; 作者黄江涛周江梁叔全; 机构中南大学材料科学与工程学院中南大学电子封装及先进功能材料湖南省重点实验室; 出处《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第3期27-49,共23页; 基金国家自然科学基金(51932011,51972346,51802356,51872334) 中南大学创新驱动项目(2020CX024)资助。; 文摘随着人们对电子通讯器件、新能源汽车以及电网级储能技术的需求日益增长,开发安全、高效且兼具环保、低成本等优点的二次电池显得至关重要。近年来,水系锌离子电池因其高安全性、高容量、低成本以及环境友好等优点受到了广泛关注。在与锌负极相匹配的众多正极材料中,具有多电子转移特性的钒基和锰基材料表现出了广阔的应用前景。然而这些正极材料在电池循环过程通常面临着结构坍塌、组分溶解、衍生副反应、反应动力学缓慢等问题,严重制约了其商业化进程。近年来,大量研究表明,客体离子或分子预嵌正极宿主结构可以有效缓解上述问题,提升水系锌离子电池正极材料的电化学性能。本文综述了客体预嵌策略应用于水系锌离子电池钒、锰基正极材料的研究进展,对该策略所解决的问题以及其局限性进行了讨论和总结,并对未来水系锌离子电池钒基和锰基正极材料的研究发展方向进行了展望。; 关键词水系锌离子电池正极材料客体预嵌钒基材料锰基材料; Keywords Aqueous zinc-ion battery Cathode material Guest pre-intercalation Vanadium-based material Manganese-based material; 分类号 O646 [理学—物理化学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名乙腈-水系混合电解液对Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池电化学稳定性的影响被引量：4: 4; 作者欧林娜刘哲轩曹鑫鑫梁叔全; 机构中南大学材料科学与工程学院中南大学电子封装及先进功能材料湖南省重点实验室; 出处《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1848-1860,共13页; 基金湖南省青年科技人才(荷尖)项目(2022RC1078) 国家自然科学基金资助项目(52002407,51932011); 文摘 Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)正极材料具有稳定的三维框架结构、较高的工作电压和相对成熟的制备工艺,近年来也逐渐用于水系锌离子电池中。然而,二价Zn^(2+)的脱嵌和活泼的水系反应环境会加速磷酸盐晶格的破坏。本文在Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池体系的水系电解液中加入适量的乙腈(AN),研究电解液中AN与水的比例对离子溶剂化结构和电化学行为的影响规律,并通过非原位XRD探究Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)晶体结构的演变。结果表明:过少的AN会加快正极材料晶格框架的破坏,而过多的AN会减缓电极反应动力学;在含有适量AN的电解液中,Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池不但在50 mA/g的电流密度下具有91.4 mA·h/g的较高比容量,同时在500 mA/g的电流密度下可以稳定循环1000次且无明显容量衰退。; 关键词 Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池乙腈有机-无机混合电解液电化学稳定性离子可逆脱嵌; Keywords Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)batteries acetonitrile organic-inorganic hybrid electrolyte electrochemical stability reversible ion(de)intercalation; 分类号 O646.54 [理学—物理化学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名水系锌二次电池MnO_(2)正极的晶体结构、反应机理及其改性策略被引量：8: 5; 作者陈鲜红阮鹏超吴贤文梁叔全周江; 机构中南大学材料科学与工程学院中南大学电子封装及先进功能材料湖南省重点实验室吉首大学化学化工学院; 出处《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1-20,共20页; 基金湖南省杰出青年科学基金(2021JJ10064) 湖南省湖湘英才人才支持计划(2020RC3011) +1 种基金中南大学创新驱动项目(2020CX024)。; 文摘水系锌二次电池凭借其安全性高、环境友好、成本低廉、能量密度较高等诸多优势,有望应用于下一代大规模储能系统。电池的发展依赖于电极材料,二氧化锰由于其高丰度、低成本、毒性小等优势,在水系锌二次电池领域得到广泛应用。本文将从二氧化锰的晶体结构、反应机理及电化学性能出发,对其在水系锌二次电池中的研究进展进行系统综述。特别地,针对其容量低、循环稳定性差等问题,本文从储能机理(包括嵌入-脱嵌机制和溶解-沉积机制)角度出发,总结相对应的优化策略,为先进水系锌锰二次电池的设计开发提供参考。; 关键词水系锌二次电池二氧化锰晶体结构反应机制优化策略; Keywords Aqueous rechargeable zinc battery Manganese dioxide Crystal structure Reaction mechanism Optimization strategy; 分类号 O646 [理学—物理化学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

	题名	作者	出处	发文年	被引量	操作
1	钠离子电池铁基聚阴离子正极材料研究进展	王禹尧曹志涛杜泽宇曹鑫鑫梁叔全	《物理化学学报》北大核心	2025	0	在线阅读下载PDF 职称材料
2	阴离子密堆二次电池正极材料中离子宿住迁移与能量存蓄机制晶体化学新探索	梁叔全郭珊何伟曹鑫鑫马君剑周江方国赵	《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心	2024	3	在线阅读下载PDF 职称材料
3	客体预嵌策略提升水系锌离子电池正极材料电化学性能	黄江涛周江梁叔全	《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心	2021	20	在线阅读下载PDF 职称材料
4	乙腈-水系混合电解液对Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池电化学稳定性的影响	欧林娜刘哲轩曹鑫鑫梁叔全	《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心	2024	4	在线阅读下载PDF 职称材料
5	水系锌二次电池MnO_(2)正极的晶体结构、反应机理及其改性策略	陈鲜红阮鹏超吴贤文梁叔全周江	《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心	2022	8	在线阅读下载PDF 职称材料