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    科學研究

    材料學院景盼盼博士在快充電池負極與光催化材料領域取得重要研究進展

    2022-07-05 15:47 文、圖/材料學院 點擊:[]

    近日,我校材料科學與工程學院電子信息功能材料與器件創新團隊景盼盼博士(副教授)以第一作者身份在國際材料領域TOP期刊《Nano Energy》(IF=19.069)和《Applied Materials Today》(IF=8.663)上分別發表題為“Engineering the architecture and oxygen deficiency of T-Nb2O5-carbon-graphene composite for high-rate lithium-ion batteries”和“2D Z-scheme heterojunction and oxygen deficiency synergistically boosting the photocatalytic activity of a layered BaTiO3/BiOIO3composite”的研究論文,在揭示晶格氧空位提升快充鋰離子電池負極材料儲鋰性能和光催化降解有機污染物活性的相關機理方面取得重要進展,可為后續氧空位的研究提供借鑒。

    據悉,晶格氧空位因對無機功能材料的光、電、力和熱等各個物理化學特性的調控均具有重要的作用,引起材料研究領域廣大學者們的重點關注,其中,如何精準的引入和檢測晶格氧空位,并借助第一性原理計算揭示氧空位與材料性能之間的構-效關系一直是相關領域的研究熱點與難點。

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    晶格氧空位對T-Nb2O5的態密度、鋰離子吸附能和擴散動力學影響的理論研究

    電動汽車(EV)的快速發展是當下地面交通運輸領域變革的最顯著標志。然而,人們在入手電動汽車時,優先考慮的是其“續航里程”“充電效率”和“功率輸出”,而作為電動汽車的“心臟”,鋰離子電池的性能無疑是影響電動汽車上述特性的最重要因素之一。為此,景盼盼博士等人基于晶格氧空位和2D層狀結構,開發了具有超高倍率特性(a capacity of 114 mAh/g obtained at 100 C or 20 A/g)和超長循環穩定性(a capacity of 147 mAh/g obtained at 5C for 1,500 cycles and 107 mAh/g obtained at 50 C for 5,000 cycles)的T-Nb2O5-Carbon-Graphene鋰離子電池負極材料,并揭示了T-Nb2O5的晶格氧空位能夠有效提升整個復合材料的電子電導和鋰離子的擴散動力學特性。此研究工作是景盼盼博士在美國佐治亞理工學院留學期間與Prof. Meilin Liu(Hightower Endowed Chair and Regents' Professor,H-index:135)和Dr. Bote Zhao(現為華南理工大學教授)共同合作完成。

    BaTiO3/BiOIO3層狀復合材料光催化降解四環素的性能評價

    BiOIO3中的晶格氧空位與界面IO3-/I-氧化還原對和能帶結構之間的理論研究

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    文章鏈接:

    https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285521006534

    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352940722002086?ref=cra_js_challenge&fr=RR-1

    (核稿:王卓 編輯:劉倩)

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