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我校邹译慧博士在ACS Nano发表论文

日期:2019-03-08      来源:环境科学与工程学院      作者:纪全     阅读:

新闻网讯 近日,海洋纤维新材料研究院和环境科学与工程学院邹译慧博士在锂离子电池负极材料方面的研究取得了重要进展。相关成果以“Generating Oxygen Vacancies in MnO Hexagonal Sheet for Ultralong Life Lithium Storage with High Capacity”为题发表在国际顶级期刊ACS Nano上,该期刊影响因子为13.709。我校为第一作者单位,邹译慧博士为第一作者,我校杨东江教授和格里菲斯大学姚向东教授为通讯联系人。该研究得到了国家自然科学基金、泰山学者特聘专家计划、山东省自然科学杰出青年基金和山东省自然科学基金博士基金的资助。

过渡金属氧化物被认为是最有潜力的用于锂离子电池的电极材料,其中MnO,因其成本低,高比容量(756 mAh g-1)和环境友好等优点而备受关注。然而,MnO在充放电过程中的结构重组导致循环稳定性和倍率性能不尽如人意。近年来,科研工作者们通过碳包覆和低维纳米结构构筑来寻求抑制MnO由纤锌矿结构向类石墨结构转变的方法。然而,结构重组问题依然显现。在该工作中,邹译慧博士和其他作者以氧空位为着手点,采用还原气氛热处理的方法得到了富含氧空位的MnO六边形纳米片(MnO-Vo HS)。扫描透射电子显微镜分析结合X射线近边吸收结构分析与R空间Feff模型拟合结果表明氧空位的存在。MnO-Vo HS作为锂离子电池负极材料表现出优异的循环稳定性(1.0A g-1时稳定循环1000圈),这归因于氧空位能够补偿MnO纤锌矿结构的内部非零偶极矩,抑制其结构重组。结合理论计算氧空位还能够促进锂离子在MnO表面的吸附能(-2.720 eV),从而获得1228.3 mAh g-1的高比容量(0.1 A g-1)。这项工作将为过渡金属氧化物在电化学方面的进一步广泛应用提供有效的方法和依据。

编辑:李鹏