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青年教师于明鹏学术论文位列Advanced Energy Materials热点文章排行榜榜首

作者:数理学院 | 来源:本站原创 | 更新时间:2017-02-20 | 点击数:

最近,我校数理学院青年教师于明鹏博士与王荣明教授、邱宏教授等合作,在柔性碳基锂硫电池方面取得新的研究进展,研究工作已被著名学术期刊“Advanced Energy Materials”《先进能源材料》(影响因子:15.23)接受发表。

锂硫电池具有高理论能量密度(2600 Wh/kg),且单质硫价格低廉、环境友好的优点,因此极具发展潜力,是下一代高能量密度二次电池研究中极具竞争力的体系之一。当前,随着可穿戴电子产品、电子皮肤和植入式医疗器械等领域的迅猛发展,柔性电池储能与转换体系愈发受到科研工作者的重视。其中,如何在保持结构柔韧性前提下,进一步提升储能器件能量密度,是一个富有挑战性的研究课题。

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于明鹏博士与其合作者在在前期工作基础上(Energy & Environmental Science, 2016, 9, 1495),制备了氮杂石墨烯-硫复合材料,并进一步通过超长碳管和纳米纤维素的编织功能,构建了具有网络化和“钢筋-混凝土”结构的正极材料。碳纳米管有助于构建长程导电骨架和离子传输通道,并保证了电解液的快速传输。富含羟基官能团的纳米纤维素可对充放电过程中产生的多硫离子进行有效束缚。活性材料上下表面均覆盖碳管和纳米纤维素组成的复合材料,构成了新颖的“三明治”结构,进一步提升导电和电极机械性能,并可有效抑制多硫离子的扩散。该自支撑电极免于使用集流体和粘结剂,有效提高了单位面积容量。在高硫载量情况下,该复合正极的初始面容量接近8 mAh/cm2,高于商用锂离子电池4.0 mAh/cm2的水平,显示出很大的应用潜力。作者还通过理论计算对羟基功能化材料与多硫化锂的结合能力进行了深入研究。

文章发表后引起国内外研究人员的广泛关注,并成为当月该杂志访问量最大的十篇文章之首。

该项目得到科技部资助。

相关链接:http://www.materialsviewschina.com/2017/02/24173

          http://onlinelibrary.wiley.com/wol1/doi/10.1002/aenm.201602347/abstract

(责编:邢华超)