近日,國際著名出版社Wiley旗下期刊Advanced Science在線發表了77779193永利官网在鈉離子電池方面的最新研究成果:《協調表面誘導反應和嵌入式反應:獲得高性能的鈉離子電池碳負極材料》(Coordination of Surface-Induced Reaction and Intercalation: Towards a High-Performance Carbon Anode for Sodium-Ion Batteries),該刊目前的影響因子為6.0。77779193永利官网青年教師谌偉民博士為第一作者。谌博士目前已在Energy & Environmental Science、Advanced Materials、Nano Energy、ACSApplied Materials & Interfaces、Advanced Science等國際著名學術期刊上發表SCI學術論文16篇,單篇最高影響因子25.427,累計被引用1200餘次,其中1篇論文入選ESI高被引論文(Energy & Environmental Science,2013, 6, 2497-2504,被引253次)。

锂離子電池由于具有能量密度高、環境友好和循環壽命長等優點,在儲能領域中扮演着越來越重要的角色。然而,由于锂資源的稀缺性,導緻锂離子電池在大規模應用中不得不面臨資源和成本的問題,發展廉價高效的新型儲能電池是大規模儲能領域的重要研究方向。由于鈉元素豐富的資源和低廉的價格,鈉與锂相近的電化學性能,鈉離子電池與锂離子電池相似的工作原理,所以鈉離子電池被認為在大規模儲能領域中具有廣闊的應用前景。
然而,與較成熟的锂離子電池技術相比,鈉離子電池還面臨許多基礎問題。碳基材料在锂離子電池商業化進程中占據過至關重要的地位,且具有豐富的資源和多樣的結構等優勢,所以碳基材料當仁不讓地成為儲鈉負極材料研究的首選目标。該研究工作通過分析含氧官能團活化多孔碳的儲鈉性能,發現了表面誘導儲鈉和嵌入式儲鈉的協同作用機制,擴展了傳統的鈉離子在固相電極材料中擴散控制反應機理,實現了鈉離子電池負極材料高的倍率性能和長的循環壽命,獲得的含氧官能團活化碳電極材料可以在三分鐘内實現滿充,循環壽命長達1000餘次。該研究工作對研發低成本鈉離子電池的關鍵材料提供了重要理論指導和實驗依據,對鈉離子電池的儲鈉機制的認識具有重要意義。

圖1.含氧官能團碳基材料的結構和組成表征
谌偉民博士畢業于華中科技大學,入職77779193永利官网前,于美國懷俄明大學從事博士後研究工作,主要研究方向為新型儲能材料。該研究工作同華中科技大學動力與儲能電池實驗室合作完成。
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