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环境与材料工程学院新能源团队在电化学储能领域取得系列新进展
作者:     日期:2022-05-26     来源:环境与材料工程学院     阅读:

近日,我校环境与材料工程学院周艳丽副教授与澳大利亚伍伦贡大学窦世学院士等人合作,在Energy Storage Materials杂志发表了一篇题名为“Molybdenum chalcogenides based anode materials for alkali metal ions batteries: Beyond lithium ion batteries”的高水平综述性论文(Energy Storage Materials 50 (2022) 308–333, IF=17.789)。

论文系统详细介绍了钼基硫属化合物(包括电极结构设计、反应机理、电解液优化)在钠离子电池和钾离子电池中的最新研究进展。同时,该论文还对该类电极材料作为下一代可充电电池的进一步应用提出了目前存在的挑战,对其未来发展前景提出了合理性的建议。该工作为推动钼基硫属化合物在电化学储能领域的发展提供了一定的理论指导。

本论文中,周艳丽副教授为第一作者,通讯作者:窦世学院士,柏中朝教授,王娜娜博士,烟台大学为第一通讯单位。

图1.钼基硫属化合物结构以及用于钠电/钾电示意图

此外,姜付义教授、周艳丽副教授团队近期围绕钼基硫属化合物电极材料的性能提升进行了相关的实验研究,取得了系列新进展(1. Chemical Engineering Journal 428 (2022) 131113;2. Chemical Engineering Journal 433 (2022) 133778, IF=13.273)。其中,周艳丽副教授为第一作者,姜付义教授为通讯作者,烟台大学为通讯单位。

实验结果表明,经过精心结构设计制备的分级结构1T-MoS2/MoOx@NC微球,作为储钠、储钾电极材料,获得了优异的电化学性能(钾电:0.05/0.5 A g−1电流密度,可逆容量高257.9/128.8 mAh g−1,循环寿命长达400圈;钠电:2 A g−1电流密度,循环1300次,可逆容量高达473.8 mAh g−1)。经过精心设计的氮磷共掺杂碳修饰的混合双相二硫化钼(1T/2H-MoS2@PNC)作为钠离子电池负极材料,也获得了高的可逆容量(475 mAh g−1/0.5 A g−1),优异的倍率性能(347 mAh g−1/10 A g−1)以及长周期循环寿命(1000圈),明显优于其他同类电极材料。该论文还采用系列电化学测试技术,结合理论计算,对1T/2H-MoS2@PNC的电化学反应机理、性能优异的原因以及全电池性能进行研究。

上述研究成果得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、以及澳大利亚研究理事会等项目的资助。

论文相关链接:

1、https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.05.031

2、https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131113

3、https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.133778