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李强、李洪森教授在国际顶级期刊JACS上发表最新研究成果
2021-08-10 13:50  

近日,青岛大学物理科学学院先进能源物理实验室在国际顶尖期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)发表了题为“Reacquainting the Electrochemical Conversion Mechanism of FeS2 Sodium-Ion Batteries by Operando Magnetometry”的原创性研究论文。JACS是公认的国际化学领域最具影响力的专业期刊,论文涉及化学、材料、物理、生命科学及生物医学等诸多领域,影响因子为15.419。该论文通讯作者为我校李强、李洪森教授、中科院物理所葛琛副研究员,第一作者为物理学院2019级硕士研究生李召辉。该团队专注于探索磁学在能源科学中的基础理论和先进技术,这是继发表Nat. Mater. 2021, 20, 76–83和Adv. Mater. 2021, 33, 2006629揭示锂离子电池储能机制之后,在钠离子电池领域的又一重大突破。该工作基于原位实时磁性测试研究,打破了过渡族金属化合物储钠机理的常规认知,揭示了钠离子电池中容量低、循环性能差的问题分别是由“未反应核”和颗粒粉化导致。

相比于锂离子电池,在已经报道的各类过渡金属化合物基钠离子电池材料中,普遍存在着较低容量和较差循环稳定性。然而,受限于常规表征技术在复杂电化学环境中的局限性,这一问题始终未能得到合理解释,极大地限制了过渡金属化合物钠离子电池的进一步研发和应用。为了揭示这一关键科学问题,该团队将原位磁性测试技术拓展到钠离子电池领域,发现由于较大的嵌入离子半径,钠离子电极材料中存在着内部的“未反应核”和表层的严重粉化,这是导致其低容量和差循环稳定性的根源。该工作澄清了过渡族金属化合物的储钠机理,不仅为下一代的高性能钠离子电池电极材料的设计提供了理论支撑,也为复杂化学环境下的电化学机制的研究供了强有力的表征手段。近年来先进能源物理实验室基于学科交叉融合,凝练特色方向,在青岛大学高水平发展的道路上砥砺前行,取得了一系列标志性成果,得到了国内外同行的广泛肯定和关注。 

论文链接:Zhaohui Li, Yongcheng Zhang, Xiangkun Li, Fangchao Gu, Leqing Zhang, Hengjun Liu, Qingtao Xia, Qinghao Li, Wanneng Ye, Chen Ge,* Hongsen Li,* Han Hu, Shandong Li, Yun-Ze Long, Shishen Yan, Guo-Xing Miao, and Qiang Li*,JACS,2021,https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.1c06115。

 

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