【產(chǎn)通社，2月28日訊】北京大學(xué)（Peking University）官網(wǎng)消息，其深研院新材料學(xué)院潘鋒教授課題組近年來(lái)探索鋰電池材料基因研究組學(xué)和d-電子結(jié)構(gòu)化學(xué)（J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 8364，2016, 138, 13326-13334;2018, 140, 12484，J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8, 5537; Nano energy 2018, 49, 77），從關(guān)鍵過(guò)渡金屬元素及其構(gòu)成功能結(jié)構(gòu)基元出發(fā)，發(fā)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)基元的連接方式和電子自旋相互作用將引起的磁阻搓和超交換作用導(dǎo)致Li/Ni反位機(jī)理（Acc. Chem. Res. 2019，10.1021/acs.accounts.9b00033）。

近日，潘鋒課題組和美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Khalil Amine教授、Jun Lu研究員深入合作，為了進(jìn)一步搞清楚Ni、Mn、Co這三個(gè)元素在三元層狀氧化物各起什么作用，合作團(tuán)隊(duì)從二元過(guò)渡金屬（NiCo和NiMn的6:4，8:2）開(kāi)始研究，深入研究電池層狀材料過(guò)渡金屬自旋電子相互作用的構(gòu)效關(guān)系，在發(fā)展無(wú)鈷材料領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在Nature Energy（2021，doi：10.1038/s41560-021-00776-y，影響因子為46.5）上。

該合作團(tuán)隊(duì)結(jié)合原位同步輻射和球差電鏡等技術(shù)以及量子化學(xué)計(jì)算，深入分析了鈷元素在NMC正極材料的主要作用和提出了全新無(wú)鈷材料組分，提出新組分LiNiαMnβXγO2是極具潛力的無(wú)鈷正極材料的發(fā)展方向，并驗(yàn)證該系列材料優(yōu)異的性能。這項(xiàng)研究對(duì)高性能低成本無(wú)鈷電池的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

該工作是由潘鋒和Khalil Amine、Jun Lu共同指導(dǎo)下，由第一作者北京大學(xué)深圳研究生院新材料學(xué)院2019屆博士畢業(yè)生劉同超（因?yàn)檫@些成果獲得北京大學(xué)優(yōu)秀博士）及相關(guān)人員一起完成，該工作得到了國(guó)家材料基因工程重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的大力支持。

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