張明課題組在高性能鈉離子電池負極研究取得重要進展

近日，我校物理與微電子科學學院張明副教授課題組與University of Washington的Cuozhong Cao教授課題組合作，在高容量、長壽命的鋰/鈉離子電池負極相關研究方面取得重要進展，相關成果以「A Phase-Separation Route to Synthesize Porous CNTs with Excellent Stability for Na+ Storage」為題、以封面論文的形式發表在物理/納米科技領域國際期刊Small上（圖1）。博士生陳智為第一作者，我校為第一作者單位。

圖1 論文作為《Small》雜誌封面的截圖

核殼結構在最近的研究中越來越受到很大的關注，尤其是在催化、儲能方面得到廣泛的應用。核殼結構不僅具有較短的離子擴散路徑，較大的電極/電解液界面面積和有效的電子傳遞途徑，而且可以有效地緩解在循環過程中納米顆粒的體積膨脹。同時，可將核殼結構材料的核層刻蝕得到空心的殼層結構。另一方面，鋰離子電池對我們的生產生活產生了巨大影響，尤其在消費性電子產品領域，但在高容量、長壽命鋰離子電池方面仍存在較大的瓶頸——因為現有鋰離子電池負極碳材料的比容量較低（370 mA h/g）。另外，受制於鋰礦資源有限，鋰離子電池的成本和售價進一步提高的可能性巨大，所以發展資源豐富的鈉離子電池迫在眉睫。

圖2 「相分離」原理值得的中空多孔碳納米管的圖片和鈉離子電池負極特性。

圖3 部分作者合影

論文第一作者陳智為在讀博士生（圖3，右二），他在相分離原理製備碳基複合材料及其儲能應用方面開展了大量工作，相關成果發表在國際期刊Small 2017, 13 (23), 1604045；Advanced Materials Interfaces 2017, 4 (3), 1600816。張明課題組在靜電紡絲法複合纖維的儲能研究方面開展了大量工作，在Nano Letters, Small, J. Mater. Chem. A, Nanoscale等雜誌發表十餘篇論文。

以上研究得到國家自然科學基金青年項目、湖南大學交叉學科項目等基金資助，在此表示感謝。

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admi.201600816/full

責任編輯 蔣晶麗

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