张明课题组在低温钠钾离子电池研究取得重要进展-湖南大学物理与微电子科学学院

张明课题组在低温钠钾离子电池研究取得重要进展

创建于2019年03月21日星期四作者 : 邓欢浏览量 :

近期，物理与微电子科学学院张明课题组陈昌淼博士在国际知名期刊Small（SCI一区，影响因子9.6）发表题为“Graphene‐Encapsulated FeS₂ in Carbon Fibers as High Reversible Anodes for Na⁺/K⁺ Batteries in a Wide Temperature Range”的研究型文章，为宽温度范围钠钾离子电池的实际应用提出了一条新的策略。

锂离子电池具有能量密度高、安全性好的特点，但锂资源极其有限，导致锂电原料成本高，阻碍了锂电池工业的可持续发展。因此，越来越多的研究人员致力于开发和设计具有锂电池类似特性的替代产品，Na⁺/K⁺与Li⁺具有类似的化学性质，因此钠离子电池和钾离子电池被认为是锂离子电池的理想替代品。虽然碳材料作为商业锂电负极材料已广泛应用，但碳材料并不适合储钠和储钾。过渡金属硫化物能和Na⁺/K⁺发生可逆转变反应提供高理论容量，因此近年来得到广泛研究。但限于其低的导电性，和碱金属离子嵌入/脱嵌过程中较大的体积变化，其容量保持率和循环稳定性一直是需要首先克服的问题。据此，我院陈昌淼博士采用石墨烯包覆和静电纺丝碳纤维的双重保护能极大提高FeS₂的导电性和循环稳定性。

张明课题组在钠离子电池及钾离子电池储能材料设计、电催化分解水、高灵敏度传感器等领域开展了大量研究工作，相关成果以第一作者或者第一通讯作者单位发表在Nano Energy、Nano lett.、Energy Storage Mater.、Small、J. Mater. Chem. A等纳米材料领域优秀期刊，并被作为亮点报道。今年以来，课题组已在Nano-Micro Letters（https://doi.org/10.1007/s40820-019-0248-2）, CrystEngComm（https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ce/c9ce00133f#!divAbstract）等期刊发表了3篇高水平论文。