材料學院景盼盼博士/副教授在《Energy & Environmental Science》發(fā)表最新研究成果

加速高功率快充鋰離子電池及其關(guān)鍵材料的研制，不僅可以緩解當前電動汽車的充電問題，更能有望強化部隊軍用戰(zhàn)車、艦船、雷達、無人機、醫(yī)療器械和通訊系統(tǒng)的機動性和靈活性，保證軍事任務的時效與可靠。其中，負極對鋰離子電池在大電流密度下進行充放電的容量大小、穩(wěn)定性和安全性具有重要影響。

近日，我校材料學院低維材料與光/電化學技術(shù)研究團隊景盼盼副教授與美國佐治亞理工學院劉美林教授/華南理工大學趙伯特教授/臺灣師范大學王禎翰教授的科研團隊聯(lián)合在英國皇家化學學會出版社（Royal Society of Chemistry，簡稱RSC）旗下的頂級期刊Energy & Environmental Science（中科院1區(qū)，最新IF=32.4）發(fā)表題為“Tailoring the Wadsley-Roth Crystallographic Shear Structures for High-Power Lithium-ion Batteries”的研究型學術(shù)論文，并提出：多價態(tài)陽離子驅(qū)動剪切晶體結(jié)構(gòu)調(diào)控新策略，提升Wadsley-Roth鈮基氧化物的大功率儲鋰性能。即：利用低價態(tài)Ti⁴⁺抑制部分WO₄四面體形成，高價態(tài)W⁶⁺促進大尺度Block形成，并對Block邊界的局域電子結(jié)構(gòu)進行調(diào)控。該成果不僅研制出了具有超高倍率和循環(huán)穩(wěn)定性的新型剪切相三元金屬TiNbWO負極材料（在15 A/g下的比容量為103.7 mAh/g）和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性（在5 A/g下循環(huán)4900次后，容量保持率為80%），有望促進電動汽車領(lǐng)域和我國軍事領(lǐng)域用高功率快充鋰離子電池的高速發(fā)展，而且為拓展現(xiàn)有Wadsley-Roth材料體系開辟出一條新方向，并提高我校在能源/材料科學領(lǐng)域的國內(nèi)外影響力。陜西科技大學為第一單位，佐治亞理工學院劉美林教授、華南理工大學趙伯特教授和臺灣師范大學王禎翰教授分別為共同通訊作者。

文章信息： P. Jing, M. Liu, H. Ho, Y. Ma, W. Hua, H. Li, N. Guo, Y. Ding, W. Zhang, H. Chen, B. Zhao*, J. Wang* and M. Liu*, Energy Environ. Sci., 2024, DOI: 10.1039/D4EE02293A.https://doi.org/10.1039/D4EE02293A

（核稿：王卓 編輯：趙誠）