新能源新材料的探索者——资江潮群英谱（十三）|| 钟胜奎

---

---

---

---

人物简介

钟胜奎，男，汉族，1974年生，湖南省新邵县人。1993年9月至1997年6月就读于桂林理工大学工业分析专业，获得学士学位；2001年9月至2004年6月就读于桂林理工大学分析化学专业，获得硕士学位；2004年9月至2007年6月就读于中南大学冶金物理化学专业，获得博士学位。

现任苏州大学沙钢钢铁学院副院长，教授、博士生导师，先后获得“广西高等学校优秀人才资助计划”、“江苏高校青蓝工程中青年学术带头人”等荣誉称号。国家自然科学基金重点基金项目等的评审专家；“江苏省冶金工程实践教育中心”主任；“苏州市冶金资源高效利用与冶金制备技术重点实验室”主任；兼任“中国有色金属学会冶金物理化学学术委员会”委员，“中国有色金属学会特种冶金专业委员会”委员，“中国金属学会冶金固废资源利用分会”委员；“储能与动力电池及其材料专业委员会”委员。

目前，主要从事锂离子电池、钠离子电池等新能源材料的研究，作为一个团队带头人，领导一个由教授、副教授、讲师、实验师、博士后、博士、研究生组成的年轻学术团队，先后获得各类国家级项目、省部级重大、重点项目以及企业横向项目等共40余项，到位经费1000万余元，发表SCI、EI收录学术论文200余篇，获得国家发明专利授权30余项，出版学术专著2部。所取得的主要研究成果获得省级科技进步奖和省级教学成果奖各1项。

如今，身为苏州大学沙钢钢铁学院副院长的钟胜奎，对“校企深度”合作办学模式下工科人才的建设和发展，有了更深层次的认识。苏州大学沙钢钢铁学院是由苏州大学与世界500强企业—沙钢集团合作办学，钟胜奎作为冶金工程学科的带头人，在教学、科研、学科建设等方面，充分利用“校企深度”合作办学的优势，经过六年时间的建设，形成了本科、硕士和博士三个层次的人才培养体系，作为负责人建设有省级、地市级的教学、科研学科平台，第一届毕业生毕业率100%，就业率100%，研究生升学率50%，在工科专业领域打造出了一个良好的品牌。

钟胜奎   新能源新材料的探索者

 

（与中国工程院院士殷瑞钰教授，中国金属学会党组书记、常务副理事长赵沛教授，北京科技大学原校长徐金梧教授等合影）

当今时代，为缓解全球能源危机、环境危机以及摆脱金融危机，欧美发达国家、日本以及中国都把技术创新的焦点集中于新能源产业。我国对新能源材料与器件的研发工作高度重视，在新能源汽车、节能环保、高端装备制造等国家战略性新兴产业领域取得突出成就。在寻找新能源的过程中，锂离子电池作为新一代的清洁环保能源越来越受到重视。对于锂离子电池来说，正负极材料是决定其电化学性能、安全性能以及价格成本的关键因素，也是实现新能源的转化和利用以及发展新源技术的关键。钟胜奎教授从2001年攻读硕士研究生开始，一直在从事新能源新材料的研究，十几年来在该领域取得了一系列创新性的研究成果，主要集中在锂离子电池正负极材料的制备改性及其机理方面。

钟胜奎教授团队提出采用三维锂离子通道的Li₃V₂(PO₄)₃对LiMPO₄（M=Fe、Mn、Co）进行修饰改性，从而极大地提高材料的离子电导率；利用LiMPO₄和Li₃V₂(PO₄)₃相互掺杂，共同提高复合材料的电子电导率，并揭示了复合材料不同相之间产生协同作用的机理。在这类材料中，9LiFePO₄·Li₃V₂(PO₄)₃/C（如图1）拥有约4.0 V的平均工作电压、优异的循环性能和倍率性能，有望成为LiCoO₂正极材料（目前最广泛使用的正极材料）的有力竞争者。

 

图1  9LiFePO₄·Li₃V₂(PO₄)₃/C在不同倍率下的(a)首次充放电和(b)循环性能曲线

图2  9LiFePO₄·Li₃V₂(PO₄)₃/C复合材料的(a)TEM和(b)HRTEM图；(c-e) 图a中所选区域的EDS图谱；(f) 图b中所选区域的FFT图

 

钟胜奎教授团队研发了一种可控制备特殊形貌TiO₂（纳米线、纳米棒、纳米片）和Li₄Ti₅O₁₂（球形、剑形、多孔形）的新方法，即在“过氧根-氨根-钛”配位体系中，采用常压水解－离子交换法制备特殊形貌的TiO₂和Li₄Ti₅O₁₂（如图3）。

图3  (a)绒球状TiO₂；(b)棒状TiO₂；(c)片状TiO₂；(d)球形Li₄Ti₅O₁₂；(e)剑形Li₄Ti₅O₁₂；(f)多孔Li₄Ti₅O₁₂；(g)绒球状TiO₂在不同倍率下的充放电曲线；多孔形Li₄Ti₅O₁₂在不同倍率下的充放电曲线(h)和循环性能曲线(i)

主要论文、专著、专利

[1] Nitrogen- and boron-co-dopedcore–shell carbon nanoparticles asefficient metal-free catalysts for oxygenreduction reactions in microbial fuelcells[J].Journal of Power Sources.

[2] Synthesis and electrochemicalproperties of xLiMn_0.9Fe_0.1PO₄·yLi₃V₂(PO₄)₃/Ccompositecathode materials for lithium–ion batteries[J]. ElectrochimActa.

[3]Sol-gel synthesis and electrochemicalproperties of9LiFePO₄·Li₃V₂(PO₄)₃/Ccompositecathode material for lithium ion batteries[J]. Electrochim Acta.

[4]Preparation of high tap-density9LiFePO₄·Li₃V₂(PO₄)₃/Ccompositecathode material by spray drying and post-calcining method[J]. PowderTechnol.

[5] Li₃V₂(PO₄)₃/Cmicrosphereswith high tap density and high performance synthesized by atwo-step ballmilling combined with the spray drying method[J].Mater Lett.

[6] Synthesis ofporous word-shaped Li₄Ti₅O₁₂ anodematerial bya normal pressure hydrolysis and ion exchange method[J]. Mater Lett.

[7] Improvingtheelectrochemical performance of LiMnPO₄/C by liquidnitrogenquenching. [J].Mater Lett.

[8] High performance of hexagonal platesP2-Na2/3Fe_1/2Mn_1/2O₂cathode materialsynthesized by an improved solid-state method[J]. Mater Lett.

[9] Na₃V₂(PO₄)₃/Ccathodematerial synthesized by normal temperature chemical reduction andsodiation method[J]. MaterLett.

[10] A PEG assisted rheological phasereactionsynthesis of 5LiFePO₄·Li₃V₂(PO₄)₃/Cascathode material for lithium ion cells[J]. Ionics.

[11] High tap-density and highperformance LiFePO₄/Ccathode material synthesized by the combinedsol spray-drying and liquidnitrogen quenching method[J].Mater Lett.

[12] Synthesis of LiMnPO₄/Ccomposite material for lithium ionbatteries by sol−gel method[J]. T. Nonferr.Metal. Soc.

[13] Synthesisand electrochemical performance of LiMnPO₄/C composites cathodematerials[J].Raremetals.

[14] Electrochemicalperformance of LiVPO₄F/Csynthesizedby different methods[J]. T. Nonferr. Metal. Soc.

[15] Synthesisand electrochemicalproperties of Ce-doped LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂cathodematerialfor Li-ion batteries[J].Journal of Rare Earths

[16] Theoretical investigation on the electrontransport behavior of Fe-porphyrincomplexes[J]Integr.Ferroelectr.

[17] One-stepsynthesis of LiVPO₄F/Ccathodematerial with high performance [J] Chemistry Letters.

[18] High-ratecharacteristic ofF-substitution Li3V2(PO4)3 cathode materials for Li-ionbatteries[J] Solid StateCommunication.

[19] Investigationson the synthesis andelectrochemical performance of Li3V2(PO4)3/C by differentmethods [J] Ionics .

[20]A novel method tosynthesize LiVPO₄F/Ccompositematerials and its electrochemical Li-intercalation performances[J].Journal ofPhysics and Chemistry of Solids.

[21]Preparationand electrochemicalproperties of Y-doped Li3V2(PO4)3 cathode materials forlithium ion batteries[J] Journal of rare earth.

[22]Synthesis andcharacterization of thetriclinic structural LiVPO4F as possible 4.2V cathode materials forlithiumbatteries [J] J.Cent. South Univ. Techno.

[23]Synthesis andcharacterization of thenovel cathode material Li3V2(PO4)3 by Carbon-thermalreduction method [J]Transactions of Nonferrous Metals Society of China.

[24]Synthesis ofLiVPO₄F withhighelectrochemical performance by sol-gel route[J] Transactions ofNonferrousMetals Society of China.

[25]Synthesis andelectrochemicalperformances of LiNi_0.2Co_0.2Mn_0.6O₂cathodematerials prepared by carbonate co-precipitation method. [J]Transactions ofNonferrous Metals Society of China.

 [26]Synthesis and characterizationof thecathode material Li₃V₂(PO₄)₃ by lowtemperature solid-statereaction. [J] Journal of inorganic chemistry.

[27]Synthesis andElectrochemicalProperties of Cr-doped Li₃V₂(PO₄)₃CathodeMaterials for Lithium-ion Batteries [J] Journal of Wuhan UniversityofTechnology--Materials Science Edition.

[28]Preparation andElectrochemicalStudies of Y-doped LiVPO₄F Cathode Materials forLithium-ionBatteries [J] Journal of Wuhan University of Technology--MaterialsScienceEdition.

[29]Synthesis andelectrochemicalproperties of Al-doped LiVPO₄F cathode materials forlithium-ionbatteries [J] Rare metals.

[30] 新型锂离子电池用磷酸盐正极材料的基础研究(专著)，湖南科技出版社.

[31]一种钠离子电池正极材料的制备方法，专利

[32]一种复合锂离子电池正极材料及其制备方法，专利

[33]一种复合多孔锂离子电池正极材料及其制备方法，专利

[34]一种钠离子电池复合正极材料及其制备方法，专利

[35]一种钠离子电池复合正极材料及其制备方法，专利

[36]一种制备绒球状钛酸锂的方法，专利

[37]水热合成反应制备锂离子电池正极材料磷酸钒锂的方法，专利

[38]溶胶-凝胶法制备钛掺杂的磷酸钒锂锂离子电池正极材料法，专利

[39]水热合成反应制备锂离子电池正极材料氟磷酸钒锂的方法，专利

[40]溶胶凝胶法合成锂离子电池正极材料氟磷酸钒锂，专利

[41]一种锂离子电池复合正极材料及其制备方法，专利 

资江潮文化公益协会微信号：

zijiangchao  长按二维码加关注

欢迎关注，欢迎点评