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奋进南师

时时彩靠谱投注平台化科院吴平副教授在Nano Letters等期刊上发表无机能源凝胶的系列研究成果

近期,时时彩靠谱投注平台化科院周益明/唐亚文教授团队吴平副教授与德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授研究组合作在“无机氰胶及其衍生物的电化学能量存储与转换”研究领域取得一系列重要进展,相关成果发表在国际顶级期刊Nano Letters(IF=12.279),Research(Science Partner Journal)和ACS Materials Letters(ACS材料类旗舰期刊)。

在锂离子电池硅基负极材料领域,合作团队提出一种简便可量产的凝胶还原法将Si颗粒均匀地固定于3D金属框架内进而显著提升储锂性能。具体来说,将商业化Si颗粒包覆于氰基桥联(Sn–N≡C–Ni)配位聚合物凝胶(Sn-Ni氰胶)中,进一步还原该复合氰胶可将Si颗粒均匀固定于3D锡镍合金框架,形成Si@Sn-Ni框架材料。循环中,Si颗粒的自重排进一步增大了Si在合金框架中的分散度以及Si与Sn-Ni合金的协同效应。这种高的结构完整性、3D离子/电子混合传输通道以及Si/Sn-Ni协同效应使得Si@Sn-Ni框架材料表现出优异的长循环寿命和倍率性能。该氰胶还原路线可延伸至制备其它结构和组分可控的金属基复合框架材料用于电化学能源领域。相关研究成果以“Inorganic Gel-Derived Metallic Frameworks Enabling High-Performance Silicon Anodes”为题发表在Nano Letters上。时时彩靠谱投注平台化科院2018级硕士研究生张安萍为论文第一作者,吴平副教授和德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授为论文的共同通讯作者。

在石墨烯基储能材料领域,合作团队提出一种双网络凝胶还原策略,将框架结构合金负极材料与三维石墨烯相结合,形成物理交联与化学键合一体化的双框架材料,该石墨烯基双框架材料也因此表现出快速且稳定的储锂行为。该双网络凝胶还原路线可延伸至制备其它石墨烯基双框架材料进而提升电化学储能和电催化性能。相关研究成果以“Chemically Binding Scaffolded Anodes with 3D Graphene Architectures Realizing Fast and Stable Lithium Storage”为题发表在Research上。Research于2018年创办,是Science自1880年创建以来第一本合作期刊,也是中国科学技术协会的官方刊物。

基于在无机能源凝胶领域的系统研究工作(Nano Letters,2019,19, 6292;Nano Letters,2018,18, 3193;ACS Nano,2018,12, 759;Research,2019, 8393085;Small Methods,2017,1, 1700167;etc),合作团队应邀撰写综述论文,总结了氰胶及其衍生物在电化学能量存储与转换方面的一系列工作。该综述从氰胶的合成与功能化入手,总结了氰胶材料体系的基本设计思路和合成路线,并展示了氰胶及其衍生物在电化学能源领域的结构和组成特性,最后对氰胶及其衍生物的发展潜力与挑战做出展望。该综述论文以“Inorganic Cyanogels and Their Derivatives for Electrochemical Energy Storage and Conversion”为题发表在ACS材料类旗舰期刊ACS Materials Letters创刊号。

该系列工作得到了国家自然科学基金、江苏省新型动力电池重点实验室、生物医药功能材料协同创新中心、国家留学基金等项目的支持。

相关文章链接:

(1) Nano Letters, https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.9b02429

(2) Nano Letters, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b00898

(3) ACS Nano,javascript:;

(4) ACS Materials Letters, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.9b00125

(5) Research,javascript:;

(6) Small Methods,javascript:;

  • 更新时间

    2019年09月20日

  • 阅读量

  • 供稿

    化科院

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