鋰離子電池已廣泛應用于社會生活的方方面面，給人們的生活帶來了便利。然而，鋰離子電池仍存在一些基本的科學問題，其中進一步揭示鋰存儲材料的儲鋰機理對于提高鋰離子電池的性能和探索新材料具有非常重要的意義。中國科學院物理研究所/E01清潔能源實驗室集團、北京凝聚態物理國家實驗室（即將成立）等研究員胡永生用氮摻雜碳材料包覆尖晶石鈦酸鋰（Li4Ti5O12）用于長壽命儲能鋰離子電池，構建了有效的三維混合導電網絡，極大地提高了該材料的倍率性能（adv.mater.，23:1385-13882011；Phys.Chem.Chem.Phys.，13:15127-151331011；ChemSusChem，5:526-5292012.）同時，李紅和胡永生與A01集團的顧琳合作，利用球面像差校正環形亮場成像技術（STEM-ABF）結合第一性原理計算，在原子尺度上研究了鋰離子在鋰存儲材料中的存儲行為（Energy Environ.Sci.，2011，4:2638-2644；J。美國化學公司。Soc.，2011年，133:4661-4663；物理。化學。化學。物理。，2012, 14: 5363-5367.)。
最近，A01集團的盧霞博士、胡永生研究員和顧琳研究員應用這項技術深入研究了鈦酸鋰在充放電過程中的結構演變，并取得了以下新進展：（i）沿著方向清晰地觀察到了鋰離子在鈦酸鋰中的儲存位置；（ii）首次在原子尺度上觀察到材料的兩相界面結構，從而證實了鈦酸鋰中的兩相反應機理，這對理解鋰離子電池中的二相反應機理具有重要參考價值；（iii）通過原子分辨電子能譜（EELS）研究了鋰化材料中的電荷分布，發現電荷的不均勻分布與第一性原理計算結果一致。（iv）觀察到，所有鈦酸鋰材料的表面都顯示出不同于體相的結構，厚度為1-2納米，這可能是該材料在實際應用中脹氣的原因。相關結果發表在新一期的《高級材料》（Adv.Mater.，2012，24:3233-3238.）上。
上述工作得到了科技部儲能材料研究創新團隊、科學院知識創新工程能源項目組定向項目、科學院百人計劃和國家自然科學基金能源項目組重點項目的支持。
圖1。（a） 尖晶石Li4Ti5O12的晶格結構示意圖，其中垂直方向分別為、1、2、3和4，對應于16d、32e、8a和16c的晶格位置。（b） 以及（c）Li4Ti5O12的球面像差校正的暗場和亮場的照片。（d） 沿著AB方向的對比度反轉的線對比度的示意圖。
圖2。化學鋰化Li4+xTi5O12（x≈0.15）界面結構示意圖。（a）電子顯微鏡亮場照片顯示，黃線為兩相界面，帶軸為。（b） 和（c）分別對應于圖A中兩個區域的線對比示意圖。（d）兩個有色相（Li4Ti5O12相（區域1）和Li7Ti5O12相和（區域2））之間的界面示意圖。（e） 第一性原理計算模擬的兩相界面示意圖顯示，8a-Li在Li4相中的位置保持不變，但Li7相中的16c的位置在界面附近明顯偏移，這與電子顯微鏡的結果一致。
圖3。Ti-L2,3的原子分辨電子能量損失譜。（a） 第一性原理計算顯示了Ti在不同化學狀態下的分布。（b） 具有彩色暗場鋰化的Li4Ti5O12的電子顯微鏡照片。（c） Ti-L2,3原子解析的電子能量損失譜，顯示了鋰化樣品中電荷的不均勻分布。
圖4。Li4Ti5O12的暗場和亮場電子顯微鏡放大照片。可以清楚地看到，表面顯示出不同于體相的結構，厚度為1-2納米，這可能是材料在實際應用中脹氣的原因。鋰離子電池已廣泛應用于社會生活的方方面面，給人們的生活帶來了便利。然而，鋰離子電池仍存在一些基本的科學問題，其中進一步揭示鋰存儲材料的儲鋰機理對于提高鋰離子電池的性能和探索新材料具有非常重要的意義。中國科學院物理研究所/E01清潔能源實驗室集團、北京凝聚態物理國家實驗室（即將成立）等研究員胡永生用氮摻雜碳材料包覆尖晶石鈦酸鋰（Li4Ti5O12）用于長壽命儲能鋰離子電池，構建了有效的三維混合導電網絡，極大地提高了該材料的倍率性能（adv.mater.，23:1385-13882011；Phys.Chem.Chem.Phys.，13:15127-151331011；ChemSusChem，5:526-5292012.）同時，李紅和胡永生與A01集團的顧琳合作，利用球面像差校正環形亮場成像技術（STEM-ABF）結合第一性原理計算，在原子尺度上研究了鋰離子在鋰存儲材料中的存儲行為（Energy Environ.Sci.，2011，4:2638-2644；J。美國化學公司。Soc.，2011年，133:4661-4663；物理。化學。化學。物理。，2012, 14: 5363-5367.)。
最近，A01集團的盧霞博士、胡永生研究員和顧琳研究員應用這項技術深入研究了鈦酸鋰在充放電過程中的結構演變，并取得了以下新進展：（i）沿著方向清晰地觀察到了鋰離子在鈦酸鋰中的儲存位置；（ii）首次在原子尺度上觀察到材料的兩相界面結構，從而證實了鈦酸鋰中的兩相反應機理，這對理解鋰離子電池中的二相反應機理具有重要參考價值；（iii）通過原子分辨電子能譜（EELS）研究了鋰化材料中的電荷分布，發現電荷的不均勻分布與第一性原理計算結果一致。（iv）觀察到，所有鈦酸鋰材料的表面都顯示出不同于體相的結構，厚度為1-2納米，這可能是該材料在實際應用中脹氣的原因。相關結果發表在新一期的《高級材料》（Adv.Mater.，2012，24:3233-3238.）上。
上述工作得到了科技部儲能材料研究創新團隊、科學院知識創新工程能源項目組定向項目、科學院百人計劃和國家自然科學基金能源項目組重點項目的支持。
圖1。（a） 尖晶石Li4Ti5O12的晶格結構示意圖，其中垂直方向分別為、1、2、3和4，對應于16d、32e、8a和16c的晶格位置。（b） 以及（c）Li4Ti5O12的球面像差校正的暗場和亮場的照片。（d） 沿著AB方向的對比度反轉的線對比度的示意圖。
圖2。化學鋰化Li4+xTi5O12（x≈0.15）界面結構示意圖。（a）電子顯微鏡亮場照片顯示，黃線為兩相界面，帶軸為。（b） 和（c）分別對應于圖A中兩個區域的線對比示意圖。（d）兩個有色相（Li4Ti5O12相（區域1）和Li7Ti5O12相和（區域2））之間的界面示意圖。（e） 第一性原理計算模擬的兩相界面示意圖顯示，8a-Li在Li4相中的位置保持不變，但Li7相中的16c的位置在界面附近明顯偏移，這與電子顯微鏡的結果一致。
圖3。Ti-L2,3的原子分辨電子能量損失譜。（a） 第一性原理計算顯示了Ti在不同化學狀態下的分布。（b） 具有彩色暗場鋰化的Li4Ti5O12的電子顯微鏡照片。（c） Ti-L2,3原子解析的電子能量損失譜，顯示了鋰化樣品中電荷的不均勻分布。
圖4。Li4Ti5O12的暗場和亮場電子顯微鏡放大照片。可以清楚地看到，表面顯示出不同于體相的結構，厚度為1-2納米，這可能是材料在實際應用中脹氣的原因。
唐山市交付的465臺新能源公交車正在趕工期，7月底前還得向南方一城市交付150輛12米大型城市公交車，后續的新能源客車批量訂單也得趕緊安排近日，
1900/1/1 0:00:00新能源汽車是一個全新的領域，我國汽車廠商在加速其發展時需要突破常規的桎梏，只有不固守陳規才能有所突破。近一個月來，新能源車私人消費領域有很多利好消息。
1900/1/1 0:00:00今年4月末，美國特斯拉汽車正式進入中國。“高大上”的純電動汽車很快成為中國“土豪”和精英爭搶的“玩具”。特斯拉在中國熱銷的同時，問題也接踵而至。提車難、充電難讓中國“特粉”愛恨交加。
1900/1/1 0:00:00從去年7月開始，一種被稱為“微公交”的電動汽車穿梭在杭州市街頭，租用該車，每小時租金20元，承租人使用完后可到附近租車點就近還車，微公交得到了不少杭州市民的認可。
1900/1/1 0:00:00細心的市民發現，“七一”前夕，南京街頭跑起了藍白相間的SUV型出租車。由南京河西新能源客運服務有限公司投運的純電動出租車已悄然行駛在全市大街小巷。
1900/1/1 0:00:00北汽新能源“衛藍先鋒活動”據北汽集團相關人士介紹截止今年4月份統計北汽新能源已有超過3000輛產品在出租、政府公務、租賃、駕校、郵政快遞、企業后勤保障、私人用車中應用
1900/1/1 0:00:00
汽車導航