評(píng)“原子層沉積MgO薄膜改性LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2”

陳俊松

提升正極材料的電化學(xué)性能是鋰離子電池系統(tǒng)能量密度和容量密度提升的關(guān)鍵。高鎳三元正極材料（LiNixCoyMn1-x-yO2，x＞0.5）因其具有較高的理論比容量和比能量吸引了大量研究。然而，在充放電過程中，高鎳三元正極材料中的鎳、鈷、錳等金屬離子容易溶解在電解液中，造成電極材料表面結(jié)構(gòu)的破壞和電化學(xué)性能的退降。在眾多改性方法當(dāng)中，表面包覆改性由于其相對(duì)簡單的操作，和較好的改性效果獲得了大量研究。傳統(tǒng)包覆方法，往往要求較為苛刻的反應(yīng)條件，會(huì)在一定程度上破壞材料的表面及體相結(jié)構(gòu)。

因此，開發(fā)一種簡單通用的方法實(shí)現(xiàn)高鎳三元正極材料的包覆是非常有必要的。本文以LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2為研究對(duì)象，通過原子層沉積的方法實(shí)現(xiàn)了MgO薄膜的均一包覆。實(shí)現(xiàn)了在溫和氣相條件下，對(duì)電極的超薄、均勻、完整包覆。提高了正極材料循環(huán)性能和倍率性能的表現(xiàn)，尤其是提高了其在高截止電壓條件下的電化學(xué)性能。這一研究為三元正極材料的研究提供了新的思路，具有良好的應(yīng)用前景。

評(píng)“薄板件自然疲勞裂紋擴(kuò)展SBFEM仿真方法”

郝 鋒

人類文明的發(fā)展與金屬材料的使用密切相關(guān)。石器時(shí)代之后，相繼經(jīng)歷了青銅和鐵器兩個(gè)以典型金屬材料為顯著使用工具的時(shí)代。18世紀(jì)以來的三次工業(yè)革命，極大地推動(dòng)了金屬材料在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用，同時(shí)也對(duì)金屬材料的使用壽命和可靠性提出了更為苛刻的要求。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著航空航天、深海遠(yuǎn)洋、尖端物理等領(lǐng)域快速發(fā)展，大型裝備（航天器、航母等）金屬構(gòu)件和部件的服役工況日益復(fù)雜，易導(dǎo)致其在交變服役載荷作用萌生疲勞裂紋，并擴(kuò)展失效。

隨著高端裝備對(duì)使用壽命和可靠性的要求提升，相關(guān)金屬材料的疲勞裂紋與失效問題的危害日益凸顯。本工作結(jié)合比例邊界有限元法（SBFEM）和疲勞裂紋萌生及擴(kuò)展機(jī)理，提出了一種鋁合金薄板疲勞裂紋擴(kuò)展的有效模擬和壽命預(yù)測(cè)的仿真策略，成功實(shí)現(xiàn)了循環(huán)加載條件、試樣厚度和材料參數(shù)等因素對(duì)試樣疲勞裂紋擴(kuò)展過程和壽命預(yù)測(cè)影響的綜合考慮，為高端裝備和大型構(gòu)件的疲勞壽命準(zhǔn)確預(yù)估、材料篩選和可靠設(shè)計(jì)提供了有益的工具。