熊勝林課題組新型電池負極材料研究再獲新進展
鈉離子電池因鈉來源豐富、造價低廉被認為是二次電池大規(guī)模應用的理想選擇。然而，由于鈉離子較大的離子半徑，缺乏合適的負極材料困擾著鈉離子電池的實際應用。層狀金屬硫化物具有獨特的層狀結構，較大的層間距有利于鈉離子的傳輸，緩解充放電過程中的體積變化，因而引起科研人員的廣泛關注。但是金屬硫化物充當鈉離子電池負極時仍然存在著導電性差，體積膨脹等問題。將導電性優(yōu)異的石墨烯與層狀金屬硫化物復合是目前科研工作者常采取的策略。
針對上述難題，在熊勝林教授的指導下，2014級博士生姜勇等通過一步低溫水熱法將超細SnS2納米晶生長在功能化還原石墨烯上。紅外光譜和X射線光電子能譜分析測試結果表明功能化基團與SnS2納米晶之間存在較強的化學鍵合作用。合作者山東大學化學院馬玉臣教授研究組基于VASP理論模擬計算結果也表明了功能化基團與SnS2及其放電產(chǎn)物Na2S存在著較強的化學鍵合作用。正是這種化學鍵合作用的存在，增強了石墨烯與SnS2和Na2S之間的聯(lián)系，緩解充放電過程中體積變化帶來的活性物質(zhì)脫落、粉化等問題。與SnS2/RGO電極材料比較，SnS2 NC/EDA-RGO表現(xiàn)出了更為優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。此外，在SnS2 NC/EDA-RGO 復合材料中，SnS2超細的納米晶結構，納米晶體之間的空隙有利于電解液的浸潤，縮短了鈉離子的傳播路徑；功能化石墨烯的導電性，柔韌性等諸多優(yōu)點確保了SnS2 NC/EDA-RGO優(yōu)異的儲鈉性能。同時，SnS2 NC/EDA-RGO復合材料的制備過程簡單，方法普適，這就為探索有實際應用價值的鈉離子電池負極材料指出了一種新的實驗思路。
熊勝林教授自2011年7月進校以來，在無機功能材料（包括碳材料和金屬氧化物/硫化物及其復合結構）的結構構筑與電化學性能研究，在合成方法學的探索、微納結構的形成機制、結構與物性探索等方面進行了系統(tǒng)研究。作為通信作者以山東大學為第一單位在Energy Environ. Sci. (2016，DOI: 10.1039/c5ee03262h)、Angew. Chem. Int. Ed. (2015, 54, 10787–10791.)、Adv. Funct. Mater. ( 2016, 26, 1571-1576.; 2014, 24, 3012–3020.)和Nano Energy (2014, 7, 52–62. ; 2013, 2, 1249–1260. )等刊物發(fā)表SCI論文21篇，其中影響因子10.0以上6篇，獲得了國內(nèi)外研究者的廣泛關注和評價，共被他人引用和評價1000余次次，其中3篇單引超過100次，單篇最高他引近200次，6篇論文入選ESI高引論文，并受邀在Nanoscale（2015, 7, 17211–17230.）撰寫綜述論文一篇。
該研究得到了國家自然科學基金、山東省自然科學杰出青年基金等項目的資助。
附文論鏈接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2016/ee/c5ee03262h?page=search
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