热烈祝贺胡涵教授在Advanced Functional Materials期刊发表文章
发布时间: 2021-03-02   浏览次数: 793

近日,中国石油大学(华东)胡涵教授、吴明铂教授等充分分析了杂多酸的生长过程,提出在制备杂多酸的弱酸性条件下引入MXene诱导杂多酸前驱体离子的吸附、杂多酸成核以及可控生长;通过杂多酸与MXene之间的化学键合作用提升杂多酸的稳定性,利用MXene与杂多酸原位组装形成的复合结构协同电子传导与离子输运;基于杂多酸与MXene间协同作用实现了高载量下的赝电容储锂/钠,所构筑的锂离子电容器和钠离子电容器均表现出优异的性能。该工作发表在国际知名学术期刊Advanced Functional Materials上,中国石油大学(华东)化工学院博士研究生晁会霞为本文第一作者。

清洁电能的大规模利用极度依赖高性能储能器件,而发展符合使用要求的下一代储能器件亟需具有高容量、高倍率储锂/钠特性的电极材料。在这一趋势下,赝电容型负极材料的开发成为了储能材料重点关注的方向。杂多酸团簇具有接受和存储多个电子的能力,被称为“电子海绵”,是近年来广受关注的一种新型储锂/储钠材料。此外,杂多酸团簇颗粒结构高度可调,易于实现赝电容特性。然而,基于杂多酸的电极材料仅能在低载量下实现高容量和高倍率;另外,杂多酸不稳定,在电化学储锂/钠过程中结构容易破坏。如何在高载量下发挥杂多酸结构可调、氧化还原特性丰富的优势,同时提高其稳定性仍充满挑战。


作者开发了一种简易的原位合成策略,在MXene上锚定了Mo、Fe杂多酸。MF POMs/MXenes(钼铁杂多酸及MXene复合材料)合成过程充分利用了两种原料溶液分散性好以及酸性条件下稳定的特征,将MXene直接引入生长杂多酸的溶液中静置即可得到复合材料。小尺寸杂多酸丰富的氧化还原特性赋予了复合材料高容量以及高倍率,而与MXene之间的化学键合作用提高了杂多酸的稳定性,实现了长循环。另外,所构筑的复合结构有效协同了电子传输与离子输运,可在高载量下实现这些优异的性能。本研究所开发的简易方法可为高性能储能材料的开发提供新的思路。


版权所有:中国石油大学(华东)化学工程学院 新型碳材料研究室
实验室地址:山东省青岛经济技术开发区长江西路66号 邮编:266580
联系电话:0532-86983452