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[發表文章]SCI一區,吳東海、楊保成、陳厚樣等,The Journal of Physical Chemistry Letters
信息來源:    發布時間:2019-04-02    閱讀次數:

近日,我校納米功能材料研究所吳東海、楊保成、陳厚樣課題組在金屬離子電池研究方面取得了突破進展,其研究成果“Functionalization: An Effective Approach to Open and Close Channels for Electron Transfer in Nitrogenated Holey Graphene C2N Anodes in Sodium-Ion Batteries”發表在國際知名學術期刊《The Journal of Physical Chemistry Letters(SCI一區:影響因子IF=8.709)。

當今社會,能源危機和環境污染兩大問題迫使人們急切地尋求綠色可持續能源。鋰離子電池由于其卓越的循環性能及高能量密度已經被廣泛應用于各種便攜式電子產品,但是高昂的價格限制其進一步商業應用。相比之下,備受廣大科學研究者關注的鈉離子電池,原料豐富、價格低廉、性能優越,有望成為鋰離子電池的替代品。相比于鈉離子電池陰極材料的迅猛發展,鈉離子電池陽極材料的開發還處于起步階段,因此設計具有優越性能的陽極材料迫在眉睫。

本課題組運用了基于密度泛函理論第一性原理的VASP軟件包,探究了近期實驗上合成的明星材料——C2N在鈉離子電池方面的應用前景。通過兩個H原子的修飾,有效地降低了Na+離子在C2N表面的擴散勢壘,同時還為材料自身帶來了良好的導電性和較低的開路電壓(OCV)。并進一步從電子層面解釋了H功能化誘導C2N內部電子通道打開和關閉的機理。此外,還探討了一系列H濃度對金屬離子吸附行為的影響。本工作通過分析宏觀尺度與微觀尺度、分子內電子轉移與分子間電子轉移的內在關系,提出了一種能夠用于調控二維儲能材料宏觀行為的制備方法,為設計與合成高性能金屬離子電極材料提供了指導與參考。

 

圖片來源于:

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.jpclett.8b03435 

 

 


 
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