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    我院姜付义、周艳丽研究团队在钠离子电池负极材料探索中取得新进展

    2021-06-29  来源:   编辑:环材学院  浏览:

    锂离子电池,作为最受欢迎的能源存储装置,已经被广泛应用于各种电子产品。但地壳中有限的锂资源限制了锂离子电池在未来的发展。与金属锂相比,金属钠储量丰富、价格廉价,因此,钠离子电池被认为是下一代具有竞争力的能源存储装置之一。负极材料直接影响锂/钠离子电池的电化学性能。商业化的碳材料由于其理论比容量较低,不能满足人类对高能量密度的需求,寻求高容量、高安全性以及高循环稳定性的双功能负极材料是未来发展的趋势。

    鉴于此,在国家基金委(5177225752072328)和山东省重大基础研究项目(ZR2018ZC1459)的资助下,亚傅体育app官网姜付义、周艳丽研究团队采用简单地一步策略,成功制备出了具有不同F/O比和不同层间距的Ti3C2Tx MXene支撑的MoS3复合材料。实验结果显示,氢氧化锂处理的Ti3C2Tx MXeneLF/O-Ti3C2Tx)由于具有丰富的羟基官能团,有利于MoS3的负载,构建了三明治结构的LF/O-Ti3C2Tx/MoS3复合电极。作为钠离子电池负极材料,该复合电极展现出十分优异的储钠性能,在2 A g-1的电流密度下,循环1000次,其可逆容量仍然高达611 mAh g-1,明显优于其他两种Ti3C2Tx MXene支撑的MoS3电极,该复合电极也显示出优异的储锂性能。动力学分析和理论计算对其优异的储能行为做出进一步解释。此外,LF/O-Ti3C2Tx也被用于负载CuSSnS2,制备出的两种复合电极材料同样展现出优良的储钠、储锂性能。其简单的合成策略为制备高性能、用于大规模能源存储的Ti3C2Tx支撑的具有转换机制的负极材料提供了新思路。

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    1. LF/O-Ti3C2Tx/MoS3复合电极的制备流程以及储钠、储锂性能示意图。

    相关论文发表在Journal of Materials Chemistry A杂志(影响因子11.301)上(Q. Han, Y. Zhou*, R. Du, B. Xiao, J. Cheng, M. Zhang, C. Dong, X. Sun, F. Jiang*, J. Yang*, Ti3C2Tx with a hydroxyl-rich surface for metal sulfides as high performance electrode materials for sodium/lithium storage, J. Mater. Chem. A, 2021, 9, 14013-14024, DOI: 10.1039/d1ta02753k.)。该论文第一作者为硕士研究生韩琦,通讯作者为周艳丽副教授、姜付义教授以及山东大学化学与化工学院杨剑教授,亚傅体育app官网为第一单位。

    周艳丽团队近期还与杨剑教授团队合作在Nano Research杂志(影响因子8.183)(G. Ma, Y. Zhou*, Y. Wang, Z. Feng, J. Yang*, N, P-codoped graphene supported few-layered MoS2 as a long-life and high-rate anode materials for potassium-ion storage, Nano Res., 2021, DOI: https://doi.org/10.1007/s12274-021-3606-6.)发表一区论文1篇,与山东科技大学材料科学与工程学院田健教授团队合作,在Journal of Colloid and Interface Science杂志(影响因子7.489)(Z. Liang, X. Meng, Y. Xue, X. Chen, Y. Zhou*, X. Zhang, H. Cui*, J. Tian, Facile preparation of metallic 1T phase molybdenum selenide as cocatalyst coupled with graphitic carbon nitride for enhanced photocatalytic H2 production, J. Colloid Interface Sci., 2021, 598, 172-180, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.04.066.)发表一区论文1篇。亚傅体育app官网为第二通讯合作单位。

     

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