米樂m6平臺登錄洪振生教授課題組在儲能材料領域又取得重要進展,其研究成果以《A General Synthesis of Mesoporous Hollow Carbon Spheres with Extraordinary Sodium Storage Kinetics by Engineering Solvation Structure》為題發表于材料學國際知名頂級學術期刊《Small》(IF= 13.281)。
該研究成果中碩士生陳揚為第一作者,洪振生教授為唯一通訊作者。該研究得到德國洪堡基金項目,國家自然科學基金面上項目和福建省杰出青年基金和等多方資助。
論文簡介如下:
多孔碳納米材料,由于其堅固的二維結構和大的表面積,便于電子傳輸和更多的活性位點等特點,是最有前途的負極材料之一。本研究將PDA聚合與金屬催化相結合,通過修訂St?ber法調控縮合過程,并在金屬(Zn, Bi, Cu)的輔助催化下可控合成了結構、形貌和組成可調的介孔中空碳材料。鋅金屬催化具有顯著的脫氧作用,形成了具有超高比表面積(超過1600 m2/g)和低含氧量的空心納米碳,并具有最優異的儲鈉性能。
由于高比表面積、均勻的介孔分布和穩定的結構,這種納米碳負極表現出優異的速率能力、長循環穩定性和用于鈉離子存儲的電容控制行為。與之兼容的醚基電解質提高了碳陽極表面的Na+擴散系數和表面靜電相互作用,從而提高了碳陽極的電化學性能和卓越的動力學性能。本研究為制備具有優異結構性能的空心碳材料提供了一種通用的方法,并用分子動力學模擬和DFT計算證明了調控鈉離子溶劑化結構對增強Na+表面輸運的動力學機制。最后與磷酸釩鈉正極搭配構建了鈉離子混合電容器,該儲能器件同時具有較高的能量密度和出色的功率密度。
官網鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/smll.202106513