合肥工業(yè)大學(xué)等大幅提升電極材料電化學(xué)儲能性能

合肥工業(yè)大學(xué)研究人員通過調(diào)節(jié)層狀結(jié)構(gòu)過渡金屬二硫?qū)倩锏姆肿訉娱g距離，實(shí)現(xiàn)了電極材料電化學(xué)儲能與催化性能的大幅提升，為發(fā)展高性能電催化與儲能器件開辟了新路徑。相關(guān)研究成果相繼發(fā)表于《納米能源》和《微尺度》等期刊。研究人員近日在《先進(jìn)能源材料》和《材料化學(xué)雜志A》上發(fā)表的邀請綜述論文，被評為亮點(diǎn)研究報(bào)道和熱點(diǎn)論文。

該校教授許俊課題組與香港城市大學(xué)科研人員合作，將二硫化鉬的層間距從0.615納米寬化到0.99納米，促進(jìn)鈉離子的快速傳輸和可逆嵌脫，并利用導(dǎo)電碳分子的插層作用提高了材料的電子電導(dǎo)率。該課題組合成了二硫化鉬—石墨烯單層異質(zhì)超結(jié)構(gòu)納米片，并組裝為多級結(jié)構(gòu)納米管作為高性能儲鈉電極材料，實(shí)現(xiàn)了電極材料倍率性能和儲鈉穩(wěn)定性的大幅提升。

課題組進(jìn)一步發(fā)展硫/硒化技術(shù)，制備了一系列成分和層間距可調(diào)控的三元硫硒化鉬和二硒化鉬納米片組裝結(jié)構(gòu)材料，通過優(yōu)化材料的層間距和硫硒原子比，在鈉離子電池及電催化析氫等方面呈現(xiàn)出優(yōu)異性能。

許俊介紹說，這一成果有望應(yīng)用在鋰離子電池、鈉離子電池、鎂離子電池和超級電容器中，從而大幅提高儲能器件性能。