隨著人們對(duì)能源的需求日益增長(zhǎng),鋰離子電池在現(xiàn)代社會(huì)中越來越得到廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，伴隨著人類進(jìn)入電子信息快速發(fā)展的信息時(shí)代，各式各樣的電子設(shè)備也對(duì)高性能電源提出了更高的要求，電池技術(shù)的緩慢發(fā)展也已經(jīng)開始嚴(yán)重影響相關(guān)各行各業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。所以，研發(fā)一種低成本、高性能的鋰離子電池已經(jīng)成為一個(gè)重中之重的課題。然而，鋰離子電池的電極材料是影響鋰離子性能的關(guān)鍵，而目前商業(yè)化應(yīng)用的鋰離子電池負(fù)極材料（碳材料）其比容量有限，已不能滿足人們的需求。因此研發(fā)一種新型的鋰離子電池負(fù)極材料成為了近些年電池研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
在潘鋒教授(國(guó)家特聘專家)和李銳副研究員的指導(dǎo)下，2013級(jí)碩士生彭灝腳踏實(shí)地，艱苦奮斗，雖然本科學(xué)習(xí)專業(yè)為城市規(guī)劃，在物理化學(xué)領(lǐng)域毫無基礎(chǔ)，但是其在新材料學(xué)院獨(dú)特的交叉學(xué)科，協(xié)同共進(jìn)文化下從簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作學(xué)習(xí)起來，利用模板法成功地研發(fā)出了一種核殼結(jié)構(gòu)的碳包覆錫基合金納米棒陣列復(fù)合負(fù)極材料（Sn-Ni-Cu-alloy@C）。該材料具有較高的比容量（450 mA g-1）,并且循環(huán)性能良好，倍率性能優(yōu)異，同時(shí)他們還研究分析了這種新型負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)及充放電機(jī)理，對(duì)科研工作者在類似結(jié)構(gòu)的研究上取得進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)有一定的幫助。該科研工作以全文形式發(fā)表于中科院一區(qū)ACS旗下的ACS Applied Materials & Interfaces（DOI: 10.1021/acsami.6b03383）雜志上（影響因子6.723）。
目前北大新材料學(xué)院的研究生和博士后們正在努力工作，通力合作，陸續(xù)將更加優(yōu)秀的研究成果形成原創(chuàng)的專利，并投到高影響力的科學(xué)雜志上。同時(shí)，學(xué)院的全體師生正在積極響應(yīng)北京大學(xué)創(chuàng)建世界一流大學(xué)的號(hào)召，共同努力把新材料學(xué)院建設(shè)成國(guó)際一流的學(xué)院。
圖1. Sn-Ni-Cu@C納米棒陣列的制備流程示意圖
圖2. 核殼結(jié)構(gòu)Sn-Ni-Cu@C納米棒陣列三維電極的界面圖（a）初始狀態(tài)，（b）10周循環(huán)后的滿鋰狀態(tài)，（c）10周循環(huán)后的空鋰狀態(tài)；（d）循環(huán)過程中碳?xì)ぷ兓c合金相變化的示意圖
該項(xiàng)工作得到了廣東省引進(jìn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、深圳孔雀計(jì)劃及深圳創(chuàng)新委科技計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。
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