2020年3月29日获悉，我院唐子龙传授课题组于《进步前辈功效质料》（Advanced Functional Materials）上发表了题为“转换型一氧化锰纳米棒作为钠离子电池的布局不变框架”（Conversion-Type MnO Nanorods as a Surprisingly Stable Anode F三木SEO-ramework for Sodium-Ion Batteries）的研究结果。该研究打破了转换型电极质料不克不及作为储能电池的布局不变框架的传统认知。

于能源存储质料中，纳米质料虽可提供较高的比容量和较快的反映动力学，但轻易发生描摹变化致使容量年夜幅衰减。是以，将纳米质料及布局不变框架举行复合可有用阐扬纳米质料的上风。可是当前可选的布局不变框架很是有限，即碳质料、导电聚合物及钛基质料几种非活性或者嵌入型的电极质料。而转换型及合金型电极质料凡是被认为是高容量电极的代表，自身布局的电化学不变极差，是以从未被思量作为布局不变框架利用。

针对于这一问题，唐子龙课题组将转换型一氧化锰纳米棒作为布局不变框架，负载高容量钼基质料后的复合质料于70C的高倍率钠离子电池中得到了跨越40000次的不变轮回（图1a~c）。然而该复合质料于锂离子电池中虽容量较高，却只有不到500次的轮回寿命（图1d~e）。这申明转换型电极质料的容量易衰减及布局不不变并不是其本征属性。当转变质料服役情况，限定其存储容量阐扬后（好比该研究中的一氧化锰从作为高容量锂离子电池的电极质料改变为低容量钠离子电池的电极质料），转换型电极质料一样可以作为优秀的布局不变框架。这一设计计谋有望对于其他合金型或者转换型电极质料具备普适性，也为使用布局不变框架与高容量纳米质料之间的界面/键合特征进而合成高机能功效质料提供新的思绪。

图1 一氧化锰纳米棒-钼基复合质料于钠离子电池中（a~c）及锂离子电池中（d~e）的电化学机能比力

该论文的通信作者为清华年夜学质料学院唐子龙传授及美国麻省理工学院王诗童博士，该研究获得了国度天然科学基金的资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202001026

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