物理科學學院李洪森課題組在《Nano Today》等期刊發表多篇高水平...

2020-12-05 青島大學新聞網

新聞網訊 近日，物理科學學院李洪森教授課題組在納米科學領域權威刊物《Nano Today》發表了題為「Designing two-dimensional WS2 layered cathode for high-performance aluminum-ion batteries: From micro-assemblies to insertion mechanism」的研究論文（Nano Today, 2020, 32, 100870; IF=16.582）。碩士研究生趙忠晨為本文的第一作者，李洪森教授為通訊作者，青島大學為第一單位，此外16級本科生莊亦丹、王峰全程參與了該論文的發表。該工作得到了國家自然科學基金，山東省自然科學基金，青島市科技計劃應用基礎研究項目、青島大學大學生創新創業訓練計劃項目等的資助。

鋁離子電池是近期發展起來的以金屬鋁為負極、以富含Al3+和AlCl4-的離子液體為電解液的新型儲能裝置。其體積能量密度是傳統鋰離子電池的4倍，是鈉離子電池的7倍，此外，鋁是地殼豐度最高的金屬，因此鋁離子電池被認為是極有應用前景的新型電池系統。我校李洪森教授團隊通過使用離子絡合和限域硫化的方法合成了一種由超薄納米片堆疊而成的具有獨特的二維WS2微米片，並將其作為正極材料應用於鋁離子電池。以第一性原理計算和一系列的非原位表徵手段首次揭示了WS2基鋁離子電池的儲能機制。所組裝的WS2//Al電池展現出優異的電化學性能，在1 A g-1大電流密度下循環500次後比容量穩定在119 mAh g-1，此外，隨溫度變化的充放電試驗表明，在-20~70oC的較大溫度範圍內，該鋁離子電池都可以穩定工作，展現出良好的全天候應用能力。

自2019年來，李洪森教授團隊在新型離子電池儲能領域開展了系統的研究工作，並取得了一系列的重要進展，以青島大學為第一單位在多個高水平期刊發表多篇相關學術論文，其中包括Nano Today, 2020, 32, 100870 (IF=16.582)、Energy Storage Mater., 2019, 22, 228 (timely IF= 17.057)、Energy Storage Mater., 2020, 26, 83 (timely IF= 17.057)、ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019, 11, 44333 (IF=8.456)、J. Power Sources, 2019, 440, 227147 (IF=7.467)等。

文章連結：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013220300396

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