化学与材料科学学院王庆红博士在国际材料科学顶级期刊再添力作

文章作者:  发布时间: 2017-09-21  浏览次数: 1942

  近日,我校化学与材料科学学院王庆红博士与澳大利亚卧龙岗大学郭再萍教授课题组合作,在硫化物材料的储钠性能研究方面取得新进展,研究成果以In Situ Construction of 3D Interconnected FeS@Fe3C@Graphitic Carbon Networks for High-PerformanceSodium-Ion Batteries为题,以我校为第一单位,发表在材料科学国际顶级刊物《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。AdvancedFunctional Materials是国际材料科学领域顶级期刊,创刊于2001年,由德国Wiley-VCH出版社(全球历史最悠久﹑最知名的学术出版商之一)出版,涵盖了纳米技术、化学、物理、生物学等各领域有突破性的研究成果,属于Wiley数据库,当前影响因子为12.124(DOI: 10.1002/adfm.201703390)。

  众所周知,与锂离子相比,钠离子在自然界中极为易得,从而使钠离子电池比锂离子电池更具有资源与成本方面的显著优势,有望被用于大规模能量储存系统、电动汽车及便携式电子设备等。但是,目前钠离子电池电极材料的电化学性能不够理想,尚不能满足实际应用,造成生活中处处是锂电池而无钠电池的现象。因此,寻找、制备一种能够大量存储钠离子的电极材料,成为国际上从事新材料研究工作者的奋斗方向。王庆红博士通过化学气相沉积法在FexOy表面原位构筑石墨化碳网络,利用过渡金属硫化物MxSy具有理论容量高、化学性质稳定、原料来源广等优点,将前驱体硫化,制得了FeS@Fe3C@石墨化碳网状复合材料,实现了FeS纳米颗粒的均匀碳包覆和纳米颗粒之间的网状连接,克服了MxSy材料自身固有的导电性较差、充放电过程中发生明显的体积膨胀的缺陷,大大提高了MxSy作为电极材料的导电性和结构稳定性。在此项研究工作中,王庆红博士充分利用Fe3C、石墨化碳良好的机械性能和柔韧性,有效地缓解电化学反应过程中FeS的体积膨胀,所制备的FeS@Fe3C@石墨化碳复合纳米结构材料展现出优异的储钠性能。该工作为开发高容量、高倍率、长循环寿命的钠离子电池提供了有效途径和方法。王庆红博士的论文将为我校材料学科在ESI排名的晋位提供有力的支撑。

图(a)FeS@Fe3C@石墨化碳复合材料的制备过程示意图,(b)FeS/C复合材料的循环性能图,(c)倍率性能图。

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