近日,我校应用物理与材料学院张业龙博士与中国科学院大连化学物理研究所、北京大学合作,在钾离子电池领域取得新进展,相关研究成果以《Orthorhombic Cobalt Ditelluride with Te Vacancy Defects Anchoring on Elastic MXene Enables Efficient Potassium-Ion Storage》为题发表于材料领域顶级学术期刊Advanced Materials(IF=30.849)。我校系论文第一完成单位,应用物理与材料学院硕士生徐晓丹为第一作者,张业龙博士、我校特聘教授大连化物所彭章泉研究员、北京大学郭少军教授为共同通讯作者。
近年来,锂离子电池得到了广泛应用,但锂丰度低、价格昂贵,极大限制了在大规模储能系统中的应用。相比下,钾离子电池具有独特优势(如钾资源丰富、分布广泛、价格低廉),成为锂离子电池的理想替代者。但由于钾离子半径较大,寻找合适的储钾材料成为其大规模应用的重要挑战。基于此,该团队将磷掺杂诱导的正交相二碲化钴(o-P-CoTe2)通过强化学键负载在迈克烯(MXene)上,所制备的新型o-P-CoTe2/MXene钾离子电池负极具有丰富的Te空位缺陷、高导电性和良好的自适应性。该负极在2 A g-1电流密度下,可稳定循环2000次以上,每圈容量损失率仅为0.011%。动力学分析和DFT理论计算进一步揭示了其具有优异的赝电容特性、较高的电导率以及优异的钾离子吸附\扩散能力。本研究为设计开发高性能钾离子电池电极材料提供了新思路。
张业龙博士自加入五邑大学以来,已在Advanced Materials(IF=30.849)、ACS Energy Letter(IF= 23.101)、ACS Nano(IF=15.881)等期刊以第一作者/通讯作者发表论文10余篇;40余项国家发明/PCT国际专利进入实质审查阶段,授权国家发明专利1项、美国发明专利2项;获国家自然基金青年科学基金、广东省自然基金面上项目、广东省普通高校特色创新项目、校青年团队项目、五邑大学港澳联合研发基金项目各1项;指导学生获国家级大创项目2项、校级大创项目3项、全国大学生节能减排科技竞赛三等奖1项。(文/学科与科技(社科)发展中心)