在过渡金属氧化物、过渡金属硫化物负极材料、聚阴离子正极材料以及硬碳负极材料等。以此研究为基础共发表SCI一区论文10余篇，授权国家发明专利4项，申请国家/省级项目4项。
序号 |
项目名称 |
项目来源 |
立项日期 |
1 |
五元杂芳烃构筑稳定的锂空气电池电解液 |
国家自然科学基金委员会 |
2023.8.1 |
2 |
SnS-MBenes@C的构筑及其界面、缺陷耦合储钠机制研究 |
河南省教育厅 |
2023.9.1 |
3 |
界面与缺陷调控的高稳定性 MoS2-Benes@C 负极的构筑及其储钠机制研究 |
河南省教育厅 |
2024.3.22 |
4 |
木质素衍生碳包覆二氧化硅纳米管负极材料的设计与关键技术开发 |
河南省科技厅
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2024.1.4 |
近三年承担的国家/省/市科研项目
序号 |
专利名称 |
授权专利号 |
1 |
一种Mo2C和碳包夹的钼基异质结构材料及其制备方法和应用 |
ZL202210343831.3 |
2 |
一种锂离子电池用高首效铁酸锂负极材料及其制备方法 |
ZL202210556713.0 |
3 |
一种硅基异质结构材料及其制备和应用 |
ZL202210343681.6 |
4 |
一种碳材料及其制备方法和应用 |
ZL202310624315.2 |
近三年授权发明专利
序号 |
题目 |
发表期刊 |
时间 |
水平
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1 |
Pre-Doping of Dual-Functional Sodium to Weaken Fe-S Bond and Stabilize Interfacial Chemistry for High-Rate Reversible Sodium Storage |
Adv. Energy Mater. |
2024 |
SCI一区 |
2 |
Introduction of SnS2 to Regulate the Ferrous Disulfide Phase Evolution for the Construction of Triphasic Heterostructures Enabling Kinetically Accelerated and Durable Sodium Storage |
Adv. Funct. Mater. |
2024 |
SCI一区 |
3 |
Synergistic Structure and Iron-Vacancy Engineering Realizing High Initial Coulombic Efficiency and Kinetically Accelerated Lithium Storage in Lithium Iron Oxide |
Adv. Sci. |
2023 |
SCI一区 |
4 |
Mo4/3B2Tx induced hierarchical structure and rapid reaction dynamics in MoS2 anode for superior sodium storage |
Chem. Eng. J. |
2024 |
SCI一区 |
5 |
SnO2/metal organic complex composite derived from low-temperature activated metal organic complex for advanced lithium storage |
Rare Met. |
2024 |
SCI一区 |
近三年发表的代表性研究论文
将钠盐与Fe-MOF前驱体硫化，得到一种钠掺杂的Fe7S8。研究结果表明，钠的预嵌入，不仅能弱化Fe-S键键强，还可以调控样品的能带结构，进而加快Na+与Fe7S8的反应动力学过程，缓解硫化铁在循环初期的容量衰减情况。此外，预嵌入的钠离子还可诱导SEI膜中含钠无机物质的均匀沉积，有助于得到薄且均匀的SEI膜。因此，Na-Fe7S8展现出优异的循环稳定性和倍率性能（10A/g下循环1500次，容量达503mAh/g）。
通过二次生长和硫化过程呈现了由黄铁矿（FeS2）、白铁矿（FeS2）和SnS2组成的三相异质结构FeS2/SnS2@C（ FFS-TH ），作为高比容量、超稳定和快速充电负极材料。引入SnS2纳米片不仅构建了与FeS2微棒相结合的分级结构，以减轻体积膨胀并增加电荷存储的活性位点。Na3V2(PO3)3║FFS-TH全电池在1 A g-1下经过200次循环后容量高达618 mAh g-1，初始容量保持率为98.7%。可调节的三相异质结构的构建为实现理想的SIBs负极材料提供了一种新途径。
硬碳（HC）拥有较大的层间距、成本效益高、原材料来源广，且表现出比石墨更可观的高可逆比容量，被公认为是目前最有望商业化的钠离子电池（SIBs）负极材料。但其低的首次库伦效率（ICE）和差的倍率性能严重制约了其实际应用，成为目前急需解决的重点。因此，本团队分别选用价格低廉的碳前驱体如无烟煤、废弃杏壳、马铃薯淀粉，通过预氧化、KOH 活化、杂原子掺杂等不同改性方法，对其结构、元素含量进行调控，以获得高容量低成本的 SIBs 负极材料。
