我校陈静博士在SCI一区Top期刊《Energy Storage Materials》发表最新研究成果

作者: 时间:2025年05月20日 12:56 点击数:

 

锰、钴和铁的普鲁士蓝类似物(PBAs)凭借其优越的理化性能:理论比容量170 mAh g-1、三维开放框架和可调的结构/化学组成,被公认为是水系钠离子电池(ASIBs)最具有前景的正极材料之一。然而,由于其在充放电过程中存在快速容量衰减行为和姜-泰勒畸变效应,使得PBAs在大规模储能领域的应用中受到了严重限制。

为了解决上述科学难题,近日铜仁学院石维校长和杨应昌教授带领的先进能源材料与器件课题组陈静博士合成了高性能的Mn-Co基普鲁士类材料(Na1.74Mn0.88Co0.12Fe(CN)6·2.37H2OMnCO-PBA),并结合一种由Na4Fe(CN)6改性的玻璃纤维隔膜修复技术,提出了一种新型水系钠离子电池体系改进方案。在全电池系统中,Fe(CN)64–作为功能基团不仅可以捕捉循环过程中形成的Mn、Co离子,而且可以填补MnCO-PBA普鲁士蓝阴极材料表面的Mn、Co离子空位。借助于Na4Fe(CN)6添加剂的引入,高浓度电解质中自由水的自分解效应可以得到有效降低。由MnCo-PBA阴极、自修复隔膜和NaTi₂(PO₄)₃@C阳极组成的水系钠离子电池体系,在0.05 A g⁻¹下实现了101.35 Wh kg⁻¹的比能量密度,并在0.2 A g⁻¹下循环5000次后仍保留了85.82%的放电容量。此外,改性隔膜修复技术成功应用于软包电池,在0.1 A g⁻¹下实现了151.27 mAh g⁻¹的高初始比容量,并在500次循环后保留了98.7%的容量。方法为大规模和安全储能系统的开发开辟了新的前景。

该成果以“An induced recrystallization self-healing separator for stabilizing ultra-long cycles of aqueous sodium ion batteries”为题发表在《Energy Storage Materials》期刊,陈静博士为第一作者、石维教授和杨应昌教授为通讯作者,铜仁学院为第一署名单位。《Energy Storage Materials》(储能材料)期刊由国际知名出版集团爱思唯尔(Elsevier)发行,专注于能源存储材料的前沿研究,在2025年中国科学院最新SCI期刊分区中被归类为材料科学类Top期刊,影响因子为18.9。

论文发表截图

NaTi2(PO4)3@C ||MGFS || MnCo-PBA全电池系统内部结构示意图

陈静,苗族,湖南人,博士研究生,副教授,硕士生导师,贵州省第八批“千”层次人才,贵州省铜仁市第四批高层次人才。主持国家自然科学基金地区项目1项,贵州省科技厅项目2项,贵州省教育厅科技拔尖人才项目1项,铜仁市科技局项目1项。主要研究领域功能材料的制备及新能源开发研究。

 (供稿:材化学院  一审:张东方  二审:张朝飞  三审:叶丹)

 

 

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