θ f,298;ΔHθ f,298;C p,298"/> 1+xM1-xO2材料的研究主要集中在其結(jié)構(gòu)和電化學性能上，而很少關(guān)注其熱力學性能。開發(fā)具有高能量密度和容量的新型富鋰材料取決于這種材料的結(jié)構(gòu)、熱力學性質(zhì)和電化學性質(zhì)之間的固有關(guān)系。對富鋰材料Li1+xM1-xO2的熱力學性質(zhì)了解不足，使得新型Li1+xM1-xO2材料的開發(fā)和利用受到限制。鑒于Li1+xM1-xO2材料缺乏熱力學數(shù)據(jù)，根據(jù)基團貢獻方法的原理對LiAlO2進行拆分。基于熱力學原理，提出了用于估計LiAlO2的ΔGθf,298、ΔHθf,298和Cp的數(shù)學模型。采用基團貢獻法估算了56種固體無機化合物的ΔGθf,298和ΔHθf,298以及54種固體無機化合物的Cp,298，以檢驗該模型的可靠性和適用性。利用基團貢獻法估算了固體無機化合物的數(shù)學模型。利用基團貢獻法擬合的基團參數(shù)選擇的實驗數(shù)據(jù)準確可靠。在結(jié)果令人滿意的基礎(chǔ)上，建立了用于估算3種類型的Li1+xM1-xO2材料的ΔGθf,298，ΔHθf,298和Cp的數(shù)學模型，并估算了63種常見Li1+xM1-xO2材料的ΔGθf,298、ΔHθf,298和Cp,298。"/>

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基于基團貢獻法估算(富鋰)鋰離子電池正極材料Li1+ xM 1- x O2 的熱力學性質(zhì)
作者:
作者單位:

1.蘭州理工大學 省部共建有色金屬先進加工與再利用國家重點實驗室，甘肅 蘭州 730050;2.蘭州理工大學 理學院，甘肅 蘭州 730050

作者簡介:

通訊作者:

中圖分類號:

基金項目:

國家自然科學基金項目（51864032）；沈陽材料科學國家（聯(lián)合）實驗室-有色金屬加工與再利用國家重點實驗室聯(lián)合基金項 目（18LHZD002）


Estimation of Thermodynamic Properties of Li1+x M 1-xO2 Cathode Material for Lithium-Ion Battery (Lithium-Rich) Based on the Group Contribution Method
Author:
Affiliation:

1.State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;2.College of Science, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China

Fund Project:

National Natural Science Foundation of China (51864032); Joint Fund Between Shenyang National Laboratory for Materials Science and State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals (18LHZD002)

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    摘要:

    富鋰Li1+xM1-xO2材料的研究主要集中在其結(jié)構(gòu)和電化學性能上，而很少關(guān)注其熱力學性能。開發(fā)具有高能量密度和容量的新型富鋰材料取決于這種材料的結(jié)構(gòu)、熱力學性質(zhì)和電化學性質(zhì)之間的固有關(guān)系。對富鋰材料Li1+xM1-xO2的熱力學性質(zhì)了解不足，使得新型Li1+xM1-xO2材料的開發(fā)和利用受到限制。鑒于Li1+xM1-xO2材料缺乏熱力學數(shù)據(jù)，根據(jù)基團貢獻方法的原理對LiAlO2進行拆分?；跓崃W原理，提出了用于估計LiAlO2的ΔGθf,298、ΔHθf,298和Cp的數(shù)學模型。采用基團貢獻法估算了56種固體無機化合物的ΔGθf,298和ΔHθf,298以及54種固體無機化合物的Cp,298，以檢驗該模型的可靠性和適用性。利用基團貢獻法估算了固體無機化合物的數(shù)學模型。利用基團貢獻法擬合的基團參數(shù)選擇的實驗數(shù)據(jù)準確可靠。在結(jié)果令人滿意的基礎(chǔ)上，建立了用于估算3種類型的Li1+xM1-xO2材料的ΔGθf,298，ΔHθf,298和Cp的數(shù)學模型，并估算了63種常見Li1+xM1-xO2材料的ΔGθf,298、ΔHθf,298和Cp,298。

    Abstract:

    Given the lack of thermodynamic data on Li1+xM1-xO2 materials, LiAlO2 was split in accordance with the principle of the group contribution method. Mathematical models for estimating the ?Gθf,298, ?Hθf,298, and Cp of LiAlO2 were proposed on the basis of thermodynamic principles. The group contribution method was used to estimate the ?Gθf,298, and ?Hθf,298 of 56 solid inorganic compounds and the Cp,298 of 54 solid inorganic compounds to test the reliability and applicability of the model. The group contribution method was used to estimate the mathematical model of solid inorganic compounds. Results show that the experimental data selected by fitting group parameters are accurate and reliable, and the group division method is appropriate. Mathematical models for estimating the ?Gθf,298, ?Hθf,298, and Cp of three types of Li1+xM1-xO2 materials were constructed on the basis of the satisfactory results. The ?Gθf,298, ?Hθf,298, and Cp,298 of the 63 common Li1+xM1-xO2 materials were also estimated.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

王大輝,甘先豪,陳懷敬,楊立新,胡平平,劉振寧.基于基團貢獻法估算(富鋰)鋰離子電池正極材料Li1+ xM 1- x O2 的熱力學性質(zhì)[J].稀有金屬材料與工程,2022,51(2):442~451.[Wang Dahui, Gan Xianhao, Chen Huaijing, Yang Lixin, Hu Pingping, Liu Zhenning. Estimation of Thermodynamic Properties of Li1+x M 1-xO2 Cathode Material for Lithium-Ion Battery (Lithium-Rich) Based on the Group Contribution Method[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2022,51(2):442~451.]
DOI：10.12442/j. issn.1002-185X.20200963

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歷史
  • 收稿日期:2020-12-15
  • 最后修改日期:2021-02-03
  • 錄用日期:2021-03-08
  • 在線發(fā)布日期: 2022-03-03
  • 出版日期: 2022-02-28