近年来,高性能锂离子电池一直是新能源领域研究的热点。最新一期的材料化学领域国际著名期刊Journal of Materials Chemistry A在线发表了我院叶飞博士为第一作者、蒲明华教授和S.S.Mao教授为通讯作者(第一单位为皇冠材料先进技术教育部重点实验室)在该领域的最新研究成果:Engineering Hierarchical Hollow Hematite Nanostructure for Lithium Storage(DOI:10.1039/C6TA05409A)。该项研究由材料先进技术教育部重点实验室蒲明华课题组和美国加州大学伯克利分校清洁能源工程实验室S.S.Mao教授课题组合作完成。该研究致力于高性能锂离子用纳米结构材料的优化设计和产业化应用探索;课题组综合考虑当前过渡金属氧化物α-Fe2O3作为负极材料存在的优缺点,首次提出并设计制备出了由直径15nm左右的α-Fe2O3纳米管自组装而成的直径为250nm左右的中空微纳米球。这种将次级结构单元设计成中空结构的新的分级中空纳米结构既充分考虑到了次级纳米结构在提高锂离子电化学反应动力学,缩短锂离子扩散路径和提高锂离子扩散速度等因素外,也最大限度的改善了该纳米材料在电化学反应过程中的体积变化;同时,该分级结构也保证了该纳米材料具有合适的压实密度,较高的体积比容量。经实验测试,该新型结构材料在充放电过程中展现出优异的储锂性能、倍率性能和循环性能。
另外,该纳米结构材料的制备采用常温常压水相反应法,避开了高成本、高耗能、难控制、易污染环境的制备方法(气相法、高压反应釜法、有机介质回流法等)。该方法最大的优点是成本低廉、清洁环保、且易于工业化放大,为该类型纳米材料的工业化生产和应用提供了可能。
英国皇家化学会(RSC)著名学术期刊Journal of Materials Chemistry A 2015年的影响因子为8.262,在SCI分区中属于工程技术一区期刊。该期刊主要发表新材料在能源与可持续发展领域的最新研究成果。