随着社会不断发展,人们对能源的需求量日益增加,开发新型高效的清洁能源成为了众多科研工作者关注的焦点。锂离子电池是一种高效、安全、环保、便捷的能量存储装置,已经被广泛应用于消费电子、计算机等领域,并成为电动车(EVs)的关键组成部件。然而,锂离子电池的电极材料是影响其性能的关键,而目前商业化的锂离子电池负极材料多为碳负极材料(理论比容量~370 mAh g-1),已不能满足人们的需求。因此开发新型的锂离子电池负极材料,成为了近些年锂离子电池研究领域的研究热点之一。
在潘锋教授的指导下,博士后杨金龙和郑家新(共同第一作者)与学院的研究生、工程师积极合作、协同创新。开发新型的锂离子电池负极材料,将硅酸亚铁锂(Li2FeSiO4)及氧化石墨烯(GO)复合材料作为负极材料,并获得了优越的电化学性能。该材料在0.2 A g-1电流下,容量高达1160 mA g-1,远远大于现有的商业化碳材料(~370 mAh g-1),并且在2A g-1大电流条件下,600次循环后容量保持率仍有81.7%。与此同时,此工作首次提出了双中心储锂模型(FeOx,Si量子点),让科研工作者们对该材料有了进一步的认识。该科研工作发表在ACS旗下的NanoScale(DOI: 10.1039/C5NR03311J)杂志上。
图1 (a) 最初的二维杂化模型。 (b)放大后的图示:硅酸亚铁锂纳米棒以及FeO4、SiO4交替键合于石墨烯。(c) 充锂态时,负极材料的双中心储锂模型。(d) 脱锂态时,负极材料双中心储锂模型(FeOx、Si及石墨烯形成FeOx·Si@GNS)。
图2 (a) 在0.02 A g-1下,最初20次循环的充放电曲线。(b) 不同倍率下该材料的容量体现。(c) 在2A g-1下,该负极材料600次循环时容量体现。
目前,全网所有网赌网址大全的各课题组正在努力,相互合作,陆续将更加优秀科研工作形成原创专利,并投到高影响力的杂志上。同时,学院的全体师生正在积极响应澳门十大网赌排行榜创建世界一流大学的号召,共同努力把全网所有网赌网址大全建设成国际一流的全网所有网赌网址大全。
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文章链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/nr/c5nr03311j#!divAbstract
Jinlong Yang‡, Jiaxin Zheng‡, Lin Hu, Rui Tan, Kai Wang, Shichun Mu* and Feng Pan*, “FeOx and Si Nano-dots as Dual Li-storage Centers Bonded with Graphene for High Performance Lithium Ion Batteries”, Nanoscale, 2015,7, 14344-14350. (SCI IF=7.4)