近日,bet356手机版唯一官网登录曹康哲博士课题组与南开大学焦丽芳教授合作,在Advanced Functional Materials(IF:16.8)发表题为“Boosting Coulombic Efficiency of Conversion‐Reaction Anodes for Potassium‐Ion Batteries via Confinement Effect”研究性论文(10.1002/adfm.202007712),信阳师范学院为第一通讯单位,曹康哲为第一作者。
钾离子电池资源丰富、成本低,是规模储能理想的候选体系之一。高容量负极材料通常能够容纳一个或多个钾离子,但通常伴随着剧烈的体积膨胀。这一特点严重威胁着电极表面固体电解质中间相(SEI)的稳定性,导致电极库仑效率低、循环稳定性差。课题组基于钾离子电池负极材料方面的系列研究工作和思考,提出通过限域作用诱导稳定SEI膜快速形成以解决上述问题。研究小组以CuS负极为例,通过将CuS及Nb2O5分别分散在碳纳米纤维的核层与壳层,构建了核-壳结构CuS-C@Nb2O5-C纳米纤维(NFs)。在此结构中,壳层可保护CuS免于直接与电解质接触,并有效抑制其重构带来的体积膨胀,有助于快速形成稳定的SEI膜。研究结果表明,经过100个循环后,CuS-C@Nb2O5-C NFs电极的可逆储钾容量保持率为93.1%,并将库仑效率稳定在大于99.0%的循环周期从CuS-C NFs电极的30个循环缩短至5个循环。同样结构的系列转化反应负极材料均表现出这一优势。该工作为构建高性能钾离子电池电极材料提供了新思路。
该研究得到河南省科技厅、教育厅相关项目的资助,材料表征及测试工作得到beat365手机版官方网站正规及分析测试中心大型共享仪器平台的大力支持。(beat365手机版官方网站正规 唐林曹康哲供稿 刘鹏冷向宇审稿 郭鹏审核)
beat365手机版官方网站正规曹康哲博士在材料类顶级期刊发表研究成果-信阳师范学院新闻网 http://news.xynu.edu.cn/info/1004/9741.htm