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我校青年教師謝劍博士在國際著名學術刊物發表最新研究成果

日期:2019-05-29 來源:科研處 作者:化學與環境工程學院 關注:

近日,我校化學與環境工程學院謝劍博士(ORCID iD:https://orcid.org/0000-0001-9425-5108)在國際電化學領域頂級期刊《Journal of Power Sources》(《電源雜志》,中科院大類一區,2017/2018影響因子為6.945)上在線發表題為《Novel 3D flower-like micro/nano-structure FeS/N-doped-C composites as advanced cathodes with high lithium storage performances》的學術論文。該論文的第一作者為謝劍博士,并與中科院寧波材料技術與工程研究所楊明輝研究員(http://myang.nimte.ac.cn)為共同通訊作者。這是我校首次作為第一完成單位和通訊作者單位在該期刊上發表學術論文。

眾所周知,鋰離子電池在儲能和動力方面均已獲廣泛應用,為新能源和新材料領域的重要前沿技術。開發高容量正負極材料是鋰離子電池發展的必由之路。謝劍博士為我省優秀出站博士后,一直從事鋰離子電池的研究工作,興趣集中于高容量正負極材料。近年來,氮摻雜的碳在提高電導率等方面獲廣泛研究,但改性機理尚未厘清。另外,備受關注的FeS價格低廉、理論儲鋰容量為609 mAh g-1,遠高于現有鋰離子電池商用LiCoO2正極的實際容量(~140 mAh g-1),可提高電池的能量密度,從而提高電子消費類產品的續航里程。但其導電性差,循環過程中體積變化達200%(FeS+2Li++2e-?Fe+Li2S),循環壽命有限,穩定性差的問題尚未得到有效解決。針對該“痛點”,謝劍博士首次提出一種由有機硫鹽一步合成氮摻雜的碳包覆FeS復合材料的簡便制備方法,顯著提高了FeS的導電性和穩定性:10C(6分鐘完成一次充/放電)循環400次后容量仍有~402 mAh g-1。結構決定性能,優異的電化學儲鋰性能源于復合材料獨特的微納米結構和氮摻雜的碳包覆層(有效降低電解液腐蝕和提高電導率及穩定性)。與此同時,該工作還首次通過密度泛函理論計算(DFT)證明N對FeS、Li2S和Fe有較強“鉚定”作用。該成果受韓山師范學院博士啟動項目資助。

此外,自2018年入職以來,謝劍博士以通訊作者身份、我校為第二完成單位在國際電化學界權威雜志《Journal of The Electrochemical Society》(Top期刊,2017/2018影響因子為3.662,中科院大類二區)上發表題為《Facile Synthesis of Amorphous Nickel Boride Nanoparticles for Highly Sensitive Non-Enzyme Glucose Detection》的學術論文(J. Electrochem. Soc., 2019, 166, B521)。該研究成果推動了電化學傳感器的發展。(化學與環境工程學院供圖)



全文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378775319305968

全文鏈接:http://jes.ecsdl.org/content/166/6/B521






 

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