发展高性能、资源丰富和环境友好的储能技术是解决当前能源和环境危机,实现可持续发展的重要保障。由于具有较大的层间距和较高的理论储能容量,二维层状结构材料被认为是新一代高性能二次离子电池理想的电极材料。然而,二维材料层间典型的弱范德华力作用,使得电子不能垂直于片层进行跨层传输,降低了材料整体的电子传输效率;并且在离子反复脱嵌过程中层状结构也容易破坏,最终造成电池性能的严重劣化。
日前,我校化学科学与工程学院杨金虎教授、张弛教授和复旦大学的车仁超教授合作,以典型的层状材料二硫化钼为研究对象,通过设计一种全新的共价组装策略,构建了二硫化钼超薄纳米片与硫化亚锡纳米点以共价键组装的中空超结构用于高性能的锂/钠离子电池。相关成果以“Covalent Assembly of MoS2 Nanosheets with SnS Nanodots as Linkages for Lithium/Sodium‐Ion Batteries”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed. (2020, doi/10.1002/anie.202005840)上。
二硫化钼层间共价组装超结构在锂/钠离子电池的应用中具有独特优势。首先,硫化亚锡以纳米点的形式均匀锚定在二硫化钼片层之间,增强了片层间的作用力,赋予材料结构以高的机械稳定性。其次,构建的层间共价键为电子在片层间的垂直传输提供了通道,提高了材料整体的电子传输效率。同时,DFT 理论模拟计算也表明该结构可有效降低锂离子的扩散迁移势垒,有利于电化学反应的快速发生,从而有利于电池倍率性能的提高。最后,通过原位电镜和力学计算分析,二硫化钼层间共价组装超结构可有效缓解锂离子嵌入时产生的应力,使循环过程中结构保持不破坏。最终,该共价组装超结构在锂/钠离子电池应用中表现出高的比容量,优异的倍率性能和良好的循环稳定性。该工作为解决二维层状材料能源应用中的固有问题提供了一种新策略。
杨金虎教授为论文的通讯作者,张弛教授、复旦大学车仁超教授等为共同通讯作者。我校化学科学与工程学院硕士研究生茹佳佳与博士生贺婷(现为清华大学水木****博士后)为共同第一作者,同济大学为第一单位。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202005840
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
二硫化钼共价组装超结构用于锂/钠离子电池,同济教授为解决二维层状材料能源应用中的固有问题提供了一种新策略
本站小编 Free考研考试/2021-01-15
相关话题/结构 材料
关于公示2021年我校第一次博士申请考核制招生材料审核结果的通知
根据教育部有关文件精神,为了公平、公正地开展博士研究生招生工作,进一步加强社会各界对我校博士生招生录取工作的监督,现将我校2021年第一次博士生申请考核制招生材料审核结果公示如下。公示期为2020年12月17日14:00-12月21日14:00。 如对公示名单、结果有异议,可以在公示期内以信函、电子邮件、传真等方式,向同济大学 ...同济大学复试录取 本站小编 Free考研考试 2021-01-122021年第一批博士招生材料审核成绩结论查询及成绩复查通知
2021年第一批各学院博士招生材料审核成绩结论查询及成绩复查通知陆续公布,请见附件通知。 附件【104-化学科学与工程学院2021年第一次博士招生材料审核成绩及结论查询及复查通知.pdf】已下载2902次 附件【170-软件学院2021年博士材料审核成绩及结论查询及复查通知(第一批).pdf】已下载2299次 附件【101-航空航天 ...同济大学复试录取 本站小编 Free考研考试 2021-01-12同济大学材料科学与工程学院导师教师师资介绍简介-高玉魁
个人简介:高玉魁,男,博士,教授,博士生导师同济大学材料科学与工程学院电子邮箱:yukuigao@tongji.edu.cn教育经历:1993.9-1997.7燕山大学金属材料及热处理专业学士1997.9-2000.3燕山大学材料学专业硕士2004.9-2008.3中国航空研究院材料学专业博士工作经 ...同济大学师资导师 本站小编 Free考研考试 2021-01-12同济大学材料科学与工程学院导师教师师资介绍简介-罗巍
WeiLuo罗巍教授、博士生导师weiluo@tongji.edu.cnProfessionalExperience工作经历:Professor,TongjiUniversity,2017-presentAssistantResearchProfessor,UniversityofMaryland, ...同济大学师资导师 本站小编 Free考研考试 2021-01-12同济大学材料科学与工程学院导师教师师资介绍简介-蔡克峰
姓名:蔡克峰职称:教授电子邮箱:kfcai@tongji.edu.cn办公地点:曹安公路4800号,同济大学嘉定校区同心楼422B室电话:**传真:-课题组主页:-蔡克峰教授简介1964年生,籍贯浙江。材料学博士,洪堡****。1987.7-2001.7武汉工业大学(现武汉理工大学)材料复合新技术国 ...同济大学师资导师 本站小编 Free考研考试 2021-01-12同济大学材料科学与工程学院导师教师师资介绍简介-马吉伟
马吉伟,同济大学教授/博导2013年获法国普瓦提埃大学化学博士学位,2013-2015年先后在德国慕尼黑工业大学和法国巴黎第六大学从事博士后研究,2015-2018年任法国国家科学研究中心A类研究员,2018年加入同济大学材料科学与工程学院,入选国家海外高层次人才计划。主要从事缺陷能源材料的设计与构 ...同济大学师资导师 本站小编 Free考研考试 2021-01-12同济大学材料科学与工程学院导师教师师资介绍简介-胡正飞
个人简介:胡正飞,博士,同济大学材料学院教授,博士生导师。先后在苏州大学物理专业、华东理工大学物理化学专业、北京科技大学材料物理专业完成本科到博士阶段学业。曾是复旦大学博士后、佐治亚理工学院(GeorgiaTech)高级访问****。社会学术兼职有:中国机械工程学会材料专业委员会理事、全国材料新技术 ...同济大学师资导师 本站小编 Free考研考试 2021-01-12同济大学材料科学与工程学院导师教师师资介绍简介-许晓斌
姓名:许晓斌职称:特聘研究员电子邮箱:xiaobinxu@tongji.edu.cn办公地点:同济大学嘉定校区同心楼422A室电话:-传真:-课题组主页:https://xiaobinxu.tongji.edu.cn/个人简介许晓斌,1985年生于浙江东阳,博士,同济大学“青年****”特聘研究员, ...同济大学师资导师 本站小编 Free考研考试 2021-01-12同济大学材料科学与工程学院导师教师师资介绍简介-许维
姓名:许维职称:教授电子邮箱:xuwei@tongji.edu.cn办公地点:材料学院416或STM实验室电话:**传真:**课题组主页:https://xuweilab.tongji.edu.cn/xwwwww/list.htm个人简介:许维,1981年生于天津,理学博士,同济大学****。200 ...同济大学师资导师 本站小编 Free考研考试 2021-01-12同济大学材料科学与工程学院导师教师师资介绍简介-陆伟
???姓名:陆伟职称:教授邮箱:weilu@tongji.edu.cn电话:**办公地点:德才馆417-2个人简介:陆伟,教授,博士生导师,上海市优秀技术带头人、上海市青年科技启明星。1998年至2006年在同济大学进行本科、硕士和博士学习,并于2006年获得博士学位。2006年-2007年在美国西 ...同济大学师资导师 本站小编 Free考研考试 2021-01-12