研究方向1:動力鋰離子電池
動力電池技術是目前新能源汽車最核心的關鍵技術之一。新能源汽車要求動力電池具有高比能量、高比功率、快速充電、深度放電、低成本和長壽命的性能。動力鋰離子電池是目前電動汽車最理想的動力電源,其技術瓶頸在于大容量高功率電極材料及相關電池技術需要突破具備快速充放電能力的大容量高能量密度動力電池核心技術。本研究團隊在磷酸鐵鋰、錳酸鋰、層狀鎳錳酸鋰、尖晶石鎳錳酸鋰正極材料,鈦酸鋰、納米氧化物、錫基和硅基負極材料,以及固體電解質膜等方面開展了相關研究工作,致力于研究關鍵材料的規模化制備技術、過程控制與檢測技術以及成本控制技術,已建成了電池材料中試線和動力鋰離子電池實驗線,旨在研究開發出滿足電動汽車用的高能量密度、高功率密度、長壽命、安全的動力鋰離子電池及電池系統,形成一套優化的“關鍵材料—動力電池單體—電池模塊”的技術方案。
研究方向2:石墨烯
自從2004年被發現以來,石墨烯(graphene)因其獨特的物理化學性質和廣闊的應用前景而受到了科學界的極大關注。石墨烯具有單層石墨的結構,其理論厚度只有~0.34nm,是目前已知的最薄的物質。石墨烯是一類帶隙為零的材料,同時具有很高的導電性,其內部電子遷移速率約為傳統硅材料的十倍,而且它在室溫下就具有量子霍爾效應。此外,石墨烯還具有極高的機械強度,出色的導熱性能,而且它透明,化學性質穩定,因此成為了材料領域中的一個研究熱點。近年來,科學家們已經發現石墨烯在納米電子器件、單分子傳感器、透明導電薄膜、高強度薄膜和紙張、電極材料、液晶顯示以及功能復合材料等眾多方面有巨大的潛在應用價值。目前,我們集中于研究石墨烯的高效制備技術,并探索其在儲能器件、復合材料以及導電漿料方面的應用。