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材料与能源学院徐茂文教授课题组在钠硫电池材料领域再获新进展
发布时间: 2019-12-06 08:25:33   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

近日,学校材料与能源学院徐茂文教授课题组在改善室温钠硫电池反应动力学方面取得新突破,相关研究成果 “Nickel hollow spheres concatenated by nitrogen-doped carbon fibers for enhancing electrochemical kinetics of sodium-sulfur batteries(氮掺杂碳纤维连接镍空心球增强钠硫电池反应动力学的研究)” 发表在《Advanced Science》(DOI:10.1002/advs)上,该成果第一作者为学校2017级博士郭秉淑,通讯作者为徐茂文教授,西南大学为唯一完成单位。

为解决室温钠硫电池金属钠与单质硫的反应活性低、电池充放电过程中多硫化钠中间体易溶解穿梭以及硫的绝缘性与体积膨胀问题,课题组设计合成了一种由氮掺杂碳纤维串连镍空心组成的网络状复合材料,用于负载单质硫。在该复合物中,每一个镍空心单元不仅可以缓解硫在充放电过程中的体积膨胀,还可以提高正极材料的导电性。XPS测试证明少量的单质镍在载硫过程中被硫化,产生了极性的Ni-S键,可以对可溶的多硫化钠中间体进行有效的吸附,这更有利于单质镍催化其转化为不溶的硫化钠,电池输出高的放电容量。此外,还通过原位拉曼监测了电化学反应过程中单质硫的变化,分析了所制备的S@Ni-NFCs电极表现出了卓越的倍率性能和循环稳定性原因。

这是徐茂文教授课题组本学期内发表在《Advanced Science》上的第二篇论文,第一篇论文(Adv. Sci. 2019, 1901557)第一作者是学校2017级硕士研究生杨婷婷,通讯作者位徐茂文教授。