报告题目：合金机理储钠（钾）负极材料

报告人：余彦教授

报告时间：12月11日（周三）下午16:00

报告地点：化行楼226会议室

邀请单位：化学与材料科学学院、江苏省新型动力电池重点实验室

余彦教授简介：

余彦，中国科学技术大学材料科学与工程系教授，博士生导师。国家杰出青年基金获得者；入选英国皇家化学会会；担任Journal of Power Sources副主编。目前在Science, Nature Energy等国际著名期刊上发表论文200余篇，其中包括Adv. Mater. 27篇，Angew. Chem. Int. Ed. 6篇，Nano Lett. 7篇等。SCI他引10000余次，H因子58。入选“科睿唯安”以及“爱思唯尔”材料类高被引学者榜单。获德国洪堡基金会“索菲亚奖”、中国硅酸盐学会青年科技奖、中国化工学会侯德榜科技青年奖等奖项。

报告简介：

近年来钠、钾离子电池成为电化学储能技术研究的热点，有望成为新一代高能量密度和低成本电化学能储能系统。然而，较大的离子半径、较慢的反应动力学等特性，其应用仍然面临着极大的挑战。目前，关于高性能钠（钾）离子电池负极材料的报道主要集中在碳基材料上，而这些基于脱嵌反应机理的碳基负极的比容量普遍低于300 mAh/g，很难满足实际需求。开发高比容量，长循环寿命和高倍率性能的合金类负极材料具有广阔的应用前景。因此，为解决合金类负极材料在脱、嵌Na+、K+过程中较大的体积变化效应和导电性差等问题，我们课题组近期在合金类负极材料（锡、红磷、锑、铋）开展了相关研究。首先，针对Sb这一合金类负极材，我们发展了纳米限域电偶置换法，成功制备出一种空心蛋黄-壳结构的Sb@C材料，测试表明碳壳可有效缓解Sb在充放电过程体积变化，促进SEI的稳定性，进而保持电极结构的完整性和电化学性能的稳定性。近期研究中，申请人发展了简单的液相法，合成了具有核/壳结构的Bi@C复合材料，表现出优异的储钠和储钾性能，同时原位透射电镜揭示核/壳结构在充放电过程中可有效地缓解体积膨胀，保证了电极结构的稳定性。接下来，对于红磷这一高比容量合金类负极材料，我们设计了一种红磷镶嵌氮掺杂中空多孔碳纳米纤维自支撑负极材料，有效的抑制了红磷的体积膨胀，获得了长循环寿命和高比容量的储钠（钾）性能，同时，原位Raman和非原位XRD分析并证实了红磷的储钾机理。