近日,,我校能源研究院邱靜霞研究員研究團隊在國際化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊Angewandte Chemie International Edition上 (Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.201908159, IF=12.257, 一區(qū)) 發(fā)表了題為“Multiple Active Sites of Carbon for High‐Rate Surface‐Capacitive Sodium‐Ion Storage”的研究論文。江蘇大學(xué)為該論文的第一完成單位,,碩士研究生王廣為第一作者,能源研究院邱靜霞研究員與南京工業(yè)大學(xué)李盛教授、霍峰蔚教授為共同通訊作者,。

鈉元素在自然界中的儲量高且價格低廉,,因此鈉離子電池被廣泛認(rèn)為是非常有前景的新一代儲能器件。在該工作中,,作者通過鈉離子在碳材料中的存儲機理入手,,充分利用多元活性位點與鈉離子之間的快速成鍵-斷裂過程,提出了多元多活性位點電容式策略以獲得超高倍率與長壽命鈉儲存性能,。文中提出,,碳材料多元活性位點高倍率儲鈉的設(shè)計基于以下三點原則:1. 無定形態(tài)的碳材料可以提供大量材料本身的結(jié)構(gòu)缺陷作為活性位點;2. 雜原子摻雜也可對鈉離子提供額外的電容性吸附存儲,;3. 多孔結(jié)構(gòu)的設(shè)計有利于鈉離子的快速傳輸,。實驗證明,依據(jù)此設(shè)計原則所得到的碳材料具有優(yōu)異的電化學(xué)性能,,在10 A/g的大電流條件下,,經(jīng)過10000圈的長循環(huán),容量依舊超過200 mAh/g,。這種與活性位點相關(guān)的設(shè)計原則可以擴展到其他類型的電極材料,,從而有助于未來鈉離子電池的實際推廣應(yīng)用。
該研究工作在國家重點研發(fā)計劃與國家自然科學(xué)基金等項目資助下完成,。(能源研究院)