金属硫化物钠离子电池储能方面取得重要进展

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近日，海洋纤维新材料研究院夏延致教授及杨东江教授团队与北京大学郭少军教授合作，在金属硫化物钠离子电池储能方面取得了重要进展。相关研究成果以“Double-Helix Structure in Carrageenan–Metal Hydrogels: A General Approach to Porous Metal Sulfides/Carbon Aerogels with Excellent Sodium-Ion Storage”为题，在国际顶级化学期刊Angewandte Chemie International Edition（《德国应用化学》）上发表，影响因子11.709。青岛大学为第一作者单位，博士研究生李道浩为第一作者。《德国应用化学》同《美国化学会志》齐名，是公认的化学领域的世界顶级期刊，所收录的论文要求极高的原创性。该项目得到了国家自然科学基金项目的资助。

钠离子电池具有资源丰富、成本低、效率高及化学性能稳定等优点，吸引了国内外研究者的广泛关注，被认为是今后在规模储能领域可能替代锂离子电池的最佳候选。据了解，金属硫化物材料因其具有良好的电性能及高理论比容量值，可作为负极材料应用于钠离子电池中。然而，其在应用中的结构不稳定性及其导电性差，限制着此类钠离子电池的寿命。通过金属硫化物与碳材料的复合是一种提高金属硫化物的电化学性能的有效途径，然而传统的制备工艺复杂及需要具有毒性的含硫小分子中间体，限制着此复合材料的制备。夏延致教授及杨东江教授的研究团队利用从红藻中提取的卡拉胶，发明了一种绿色环保的、经济的海藻生物质转化方法制备了多种多孔金属硫化物/碳气凝胶复合材料。这种气凝胶复合材料作为负极材料应用于钠离子电池中时，表现出极高的可逆比容量、优异的倍率性能和循环稳定性。该研究为高性能金属硫化物基新能源材料的设计合成找到了绿色环保的路径，并有望广泛应用于新型能量储存与转换器件中。

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来源：青岛大学

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