材料學院楊艷玲教授在《Energy Storage Materials》上發(fā)表雙離子電池負極材料最新研究成果

我校材料科學與工程學院（文物保護科學與技術學院）楊艷玲教授在國際知名學術期刊《Energy Storage Materials》（IF：18.9）上發(fā)表題為“Spatial confinement of Co_1.67Te₂ nanoparticles within porous carbon nanofibers enabling fast kinetics and stability for sodium dual-ion batteries”的高水平研究型論文。我校楊艷玲教授、昆士蘭科技大學陳志剛教授為論文共同通訊作者，陜西科技大學為第一通訊單位。該論文的發(fā)表提高了我校在能源存儲和轉換材料領域的國際影響力。

鈉基雙離子電池（Na-DIBs）具有高的工作電壓和低廉的成本優(yōu)勢，因而受到研究人員越來越多的重視。然而，相比于成熟的膨脹石墨正極，負極材料的研究仍然處于前期，這極大地限制了Na-DIBs的快速發(fā)展。本論文基于靜電紡絲和熱蝕刻工藝，將Co_1.67Te₂納米顆粒成功封裝在多孔碳纖維中（Co_1.67Te₂@PCFs），并將其作為Na-DIBs負極材料。具有多孔特征和高導電性的PCFs顯著增強了Co_1.67Te₂@PCFs的電子電導率，并縮短了Na⁺傳輸路徑。構成限域空間的多孔碳層和Co_1.67Te₂納米顆粒表現(xiàn)出了較低的Na⁺傳輸勢壘和快速的電池反應動力學。多次循環(huán)后，Co_1.67Te₂@PCFs表面形成了一個穩(wěn)定的、以無機成分為主的固體電解質界面膜（SEI），促進了Na⁺的均勻通過并最大限度地減少了電解液的持續(xù)消耗。Co_1.67Te₂@PCFs負極表現(xiàn)出了383.5 mAh g^-1的高可逆儲鈉容量，并在1 A g^-1的大電流密度下穩(wěn)定地循環(huán)了1000次，展現(xiàn)出了優(yōu)異的循環(huán)壽命。采用膨脹石墨正極和Co_1.67Te₂@PCFs負極組裝的Na-DIBs能夠在1 A g^-1下持續(xù)循環(huán)1000次，并保持76.2 mAh g^-1的高容量和高達97.1%的庫侖效率。這項工作為Na-DIBs提供了一個有前景的負極材料，并將激勵更多的研究人員重視開發(fā)新型的儲能系統(tǒng)。

論文信息：Jia-Xin Wang, Yan-Ling Yang, Jin-Geng Chen, Xiao-Lei Shi, Yu Sun, Peng Li, Xuefeng Tian, Li Zhang, Guoquan Suo, Zhi-Gang Chen. Spatial confinement of Co_1.67Te₂ nanoparticles within porous carbon nanofibers enabling fast kinetics and stability for sodium dual-ion batteries, Energy Storage Materials, 71 (2024) 103578.

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2024.103578

代表性論文：

(1) Biomass-Derived Carbon for High-Performance Batteries: From Structure to Properties, Advanced Functional Materials, 2022, 2201584.（IF=19.924，ESI高被引論文）

(2) N-doped silk wadding-derived carbon/SnO_x@reduced graphene oxide film as an ultra-stable anode for sodium-ion half/full battery, Chemical Engineering Journal, 433 (2022) 133675.（IF=16.744）

(3) Flexible Carbon-Fiber/Semimetal Bi Nanosheet Arrays as Separable and Recyclable Plasmonic Photocatalysts and Photoelectrocatalysts. ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12, 24845-24854.（IF=10.383，ESI高被引論文，ESI熱點論文）

(4) Full-spectrum responsive photocatalytic activity via non-noble metal Bi decorated mulberry-like BiVO₄, Journal of Materials Science & Technology, 83 (2021) 102-112.（IF=10.319）

(5) Self-standing Film Assembled by SnS-Sn/Multiwalled Carbon Nanotubes Encapsulated Carbon Fibers: A Potential Large-Scale Production Material for Ultra-Stable Sodium-Ion Battery Anode, ACS Applied Materials & Interfaces, 2021, 13, 28359-28368.（IF=10.383，ESI高被引論文）

新聞小貼士：

楊艷玲，博士，教授，博士生導師，入選陜西省高層次人才計劃。近年來主持完成了國家自然科學基金項目2項，主持完成了人社部、科技廳等各類項目20余項。在Advanced Functional Materials、Chemical Engineering Journal、ACS Applied Materials & Interfaces等國際著名學術期刊發(fā)表學術論文100余篇，被SCI引用1000余次，其中ESI高被引論文3篇，ESI熱點論文1篇，期刊封面論文1篇。出版英文專著1部，獲得省部級科技獎勵三等獎1項。授權國家發(fā)明專利40余件，其中多件發(fā)明專利獲得了工程化應用，實現(xiàn)了顯著的經(jīng)濟效益。

（核稿：王卓 編輯：劉倩）