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近日，青科大高分子學(xué)院山東省濰坊市高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才王存國(guó)博士（第一作者）指導(dǎo)碩士研究生宋和偉（第二作者）與中科院蘇州納米所劉立偉、李奇兩位研究員課題組聯(lián)合研發(fā)，在大容量鋰/硫電池方面取得新進(jìn)展，提高了硫基復(fù)合電極材料的電導(dǎo)率，抑制了電池充放電過(guò)程中的穿梭效應(yīng)及體積膨脹等現(xiàn)象，團(tuán)隊(duì)相關(guān)工作在英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)(RSC)著名期刊《Journal of Materials Chemistry A》(2020, 8, 3421-3430，IF=10.73，中科院1區(qū)，Doi: : 10.1039/c9ta11680j)，以Iron single-atom catalyst anchored on nitrogen-rich MOF-derived carbon nanocage to accelerate polysulfide redox conversion for lithium sulfur batteries為題發(fā)表。（青島科技大學(xué)為第一合作單位。）

Figure 1 Schematic illustration showing the adsorption and conversion of LiPSs on FeSA-CN and the CN host.

文中采用作者2005年開(kāi)始研發(fā)的核-殼結(jié)構(gòu)復(fù)合電極材料構(gòu)思設(shè)計(jì)（林琳，青島科技大學(xué)碩士論文，2008），利用富含N原子摻雜的碳導(dǎo)電骨架來(lái)裝載Fe原子催化劑，制備了FeSA-CN/S復(fù)合電極材料。組裝的鋰/硫電池在0.2C倍率下放電比容量達(dá)1120mAh/g以上；在4C高倍率下放電，比容量達(dá)600 mAh/g以上，展示出很好的高倍率放電性能。經(jīng)過(guò)500次充放電循環(huán)，每次容量衰減率僅為0.06%，呈現(xiàn)良好的循環(huán)性能，因而鋰/硫電池的穿梭效應(yīng)被明顯抑制。

此外，王存國(guó)博士（第一作者）指導(dǎo)碩士研究生褚榮榮同學(xué)（第二作者），與上述中科院納米所合作，研發(fā)出新型鈉離子全塑電池，以Tailored polyimide as positive electrode and polyimide-derived carbon as negative electrode for sodium ion full batteries為題，發(fā)表在英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)(RSC)著名期刊《Nanoscale》(2020, 12, 4729-4735，IF=7.17，DOI: 10.1039/c9nr09237d，中科院1區(qū)，青島科技大學(xué)為第一合作單位）

文中采用1、4、5、8-萘四甲酸二酐(NTCDA)為原材料，以聚酰亞胺(PI-2)為正極，以預(yù)先嵌入鈉離子的碳化聚酰亞胺(CPI)為負(fù)極，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了一種新型全塑鈉離子電池，鈉離子全電池在電流密度為100 mA/ g放電時(shí)，初始容量達(dá)157 mAh/ g，其平均電壓約為1.47 V，能量密度達(dá)254 Wh/ kg, 而且功率密度達(dá)614 W/kg，降低了有機(jī)物電極材料存在溶解性等缺點(diǎn)，為鈉離子全電池在實(shí)際中得到應(yīng)用提供了可行性。