近期,化工與化學(xué)學(xué)院陳剛教授帶領(lǐng)的能量轉(zhuǎn)換材料化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在鋰離子電池負(fù)極材料研究方面取得新進(jìn)展。研究成果分別發(fā)表在能源及材料化學(xué)領(lǐng)域的著名期刊《納米能源》(Nano Energy,2015影響因子10.325)及《先進(jìn)功能材料》(Adv. Funct. Mater.,2015影響因子11.805)上,兩篇論文的第一作者均為2013級(jí)博士生閆春爽。

《刃型位錯(cuò)表面修飾:一種全新有效的實(shí)現(xiàn)高鋰電性能的策略》發(fā)表于《納米能源》。該論文提出了一種全新的基于刃型位錯(cuò)修飾晶面的策略,用以有效地緩解充放電過程中體積膨脹。在鋰離子電池中,鋰離子的遷移路徑不同,有的鋰離子遷移只需跑“百米”,有些則需跑“馬拉松”。依照該策略首次合成出了帶有敞開的鋰離子通道的氧化鈷負(fù)極材料,為其中的鋰離子都開辟了“百米跑道”,使其在循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能上有了新的突破,在1A g-1的電流密度下,充放電循環(huán)200次后放電容量仍高達(dá)1142 mAh g-1。《基于模板法設(shè)計(jì)合成碳摻雜的Co3O4空心納米纖維鋰離子電池負(fù)極材料》發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》。該論文采用非金屬碳摻雜的方式實(shí)現(xiàn)了材料電導(dǎo)率的本征改變,將半導(dǎo)體的電導(dǎo)率提升至接近導(dǎo)體的水平,使其電化學(xué)性能顯著提升,在3A g-1的大電流密度下,其放電比容量是商業(yè)化石墨負(fù)極材料的二倍,為改善氧化物負(fù)極材料的電化學(xué)性能及其實(shí)用化提供了新思路。該項(xiàng)技術(shù)將來一旦能夠?qū)嵱没瑢⒋蠓s減智能手機(jī)的充電頻率
