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纪效波教授团队在锑基钠离子电池负极材料领域取得新进展

发布时间:2018-01-12    作者:  侯红帅    浏览次数:333

 

我院纪效波教授团队致力于清洁能源的研究(矿物/碳基材料在储能方面的应用),而湖南锑业又居全国之首,结合本省矿产特色与资源多级利用的政策需求,锑基材料在储能器件方面的应用研究一直是该课题组的一个重要研究方向,并在这方面取得了系列进展,在国际权威刊物发表十余篇论文。

近日,纪效波教授团队在钠离子电池锑基电极材料方面的研究又取得新进展,在国际材料类权威期刊《Advanced Functional Materials》(IF=12.124)上正式发表了关于金属配位化合物热转化为锑/碳复合材料及其在钠离子电池中应用的最新研究成果,题名为“Dual Functions of Potassium Antimony(III)-Tartrate in Tuning Antimony/Carbon Composites for Long?Life Na-Ion Batteries(DOI:10.1002/adfm.201705744),纪效波教授为通讯作者,2016级博士研究生吴天景为第一作者,中南大学为唯一单位。

 

金属锑的储钠容量为660 mAh g-1,远高于石墨的31 mAh g-1的比容量,是有潜力的储钠材料,可是储钠过程中,形成合金后电极材料会发生较大的体积膨胀,针对这一问题,有不少课题组开展了相应的研究,但是材料制备复杂,收率低,性能不稳定仍然是一个亟待继续解决的问题。纪效波教授团队利用金属配位化合物酒石酸锑钾作为锑、碳材料的双重来源,配体碳化的同时还原Sb3+,制备了锑/碳复合材料。在引入氯化钾作为模板与活化剂后,得到了双重碳修饰的锑/碳复合材料,并且含有大量Sb-O-C键,从而使得该材料Sb-O-C/C表现出优异的电化学性能(在500 mA g-1的电流密度下循环700圈仍有404 mAh g-1的比容量)。该方法成本低、效率高,亦可以扩展到其他金属/碳复合材料的开发。

    该工作的第一作者为我院2016级博士研究生吴天景,吴天景在研究生期间从事有机薄膜晶体管和太阳能电池方面的研究,发表SCI文章2篇,并获得优秀学术论文奖、侯镜如奖等荣誉奖励。2013年进入公司,转入体外诊断试剂的研发,并负责参与推动CRP、超敏CRP和胱抑素三个产品注册成功。2016年,师从纪效波教授,在团队影响下,目前以第一作者发表SCI一区论文2篇(ACS Appl. Mater. Interfaces2017, 9, 26118?26125Adv. Funct. Mater. 2018, 1705744),并获得优秀研究生、赵天从奖学金等荣誉奖励。

 



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