為了滿足人類對于電動車動力電池安全性、續(xù)航能力、充電時間等的需求，無論是學術(shù)界還是工業(yè)界，鋰離子電池關(guān)鍵材料的研究一直是具有挑戰(zhàn)性的課題。當涉及到設(shè)計和構(gòu)造鋰離子電池電極材料的時候，納米科技以其特殊的優(yōu)勢在提高能力密度、功率密度、安全性和穩(wěn)定性等方面被人類所重視。鑒于上述現(xiàn)狀，北京大學深圳研究生院新材料學院潘鋒課題組與美國阿貢國家實驗室動力電池實驗室Amine博士課題組聯(lián)合撰寫了關(guān)于各種納米科技在發(fā)展電動車動力電池材料的應(yīng)用（The role of nanotechnology in the development of battery materials for electric vehicles）的綜述與展望文章，該文章發(fā)表在今年12月的《自然.納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology， DOI: 10.1038/NNANO.2010.207 (影響因子IF：35.267)）上。2015年北京大學深圳研究生院新材料學院聯(lián)合美國多家國家實驗室牽頭組建的國家“電動汽車動力電池與材料國際聯(lián)合研究中心”（被正式認定為國家級的研究中心，科技部國科發(fā)外（2015）352號文），成為深圳自建市以來的首個國家級國際聯(lián)合研究中心，其中北大的潘鋒教授和美國阿貢國家實驗室Amine博士（Distinguish Fellow）分別擔任中心主任和國際聯(lián)合研發(fā)的執(zhí)行主任，目前北大新材料學院與阿貢實驗室緊密合作聚焦電動車動力電池與關(guān)鍵材料的研發(fā)與創(chuàng)新，取得了一些重要的進展，在JACS、Adv. Energy Mater.、NanoEnergy等材料與能源的國際著名期刊上發(fā)表了十多篇文章。
圖：典型鋰電池層狀正極材料的能級結(jié)構(gòu)圖
這篇綜述與展望涵蓋了鋰離子電池不同種類的正負極材料，包括已經(jīng)商業(yè)化、接近商業(yè)化以及正在開發(fā)且具有商業(yè)使用前景的電極材料。正極材料方面已經(jīng)商業(yè)化的LiCoO2因其昂貴的成本和不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)受到限制，因此它不是一種能夠應(yīng)用于電動汽車且可持續(xù)發(fā)展的材料。所以正極材料方面主要總結(jié)了已經(jīng)商業(yè)化的磷酸鐵鋰、尖晶石錳酸鋰和高鎳過渡金屬氧化物，文章詳細介紹了有關(guān)這三類材料的納米技術(shù)。負極方面也分三類進行了總結(jié)：可脫嵌材料（石墨、二氧化鈦）；合金與非合金材料（Sn-Si合金）和電化學轉(zhuǎn)化材料（金屬氧化物，金屬硫化物等）。文章最后在非鋰離子電池方面也進行了總結(jié)，包括Li-S電池、Li-O2電池等，并對未來電動車動力電池材料的發(fā)展進行了展望。
北京大學深圳研究生院新材料學院潘鋒教授與美國阿貢國家實驗室Dr. Amine和Dr. Curtiss為該文章的共同通訊作者。
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文章鏈接： Jun Lu, Zonghai Chen, Zifeng Ma, Feng Pan*, Larry A. Curtiss* and Khalil Amine* “The role of nanotechnology in the development of battery materials for electric vehicles”， Nature Nanotechnology 2016 V11，1031-1038
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