中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：3月20日，記者從華中師范大學(xué)獲悉，該校物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2011級(jí)本科生成功設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)的二氧化鈦納米管和二氧化錳納米片的復(fù)合納米材料，大大改善了鋰離子電池的容量及循環(huán)性能，使鋰離子電池循環(huán)壽命達(dá)700-1000次以上，并首次在國(guó)際上提出電池容量的“后期上升現(xiàn)象”。近日，該成果發(fā)表在材料與工程技術(shù)領(lǐng)域主流雜志之一的《Electrochimica Acta》上(Electrochimica Acta 156 (2015) 252-260)。
該成果由華中師范大學(xué)2011級(jí)物理與化學(xué)交叉培養(yǎng)班的朱前程、竺晨博等人完成。作為這篇論文成果的指導(dǎo)老師，納米科技研究所余穎教授介紹說，傳統(tǒng)的鋰電池材料由于存在容量小、充放電慢、循環(huán)性能差等缺點(diǎn)。一般情況下，鋰離子電池能夠循環(huán)500次以上即可商業(yè)化，朱前程等同學(xué)巧妙設(shè)計(jì)和制備了一種特殊的納米結(jié)構(gòu)材料，該材料結(jié)合了二氧化鈦納米管循環(huán)性能好的優(yōu)點(diǎn)和二氧化錳容量高的優(yōu)勢(shì)，使電池的循環(huán)壽命達(dá)到700~1000次甚至更多，而且具有較高的能量密度；除此之外，朱前程等同學(xué)首次在國(guó)際上發(fā)現(xiàn)并大膽的提出了電池容量在后期循環(huán)中上升的特殊現(xiàn)象，我們首次命名這種現(xiàn)象為“容量后期上升現(xiàn)象”，不但如此，他們還對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行了合理的解釋?！白鳛楸卷?xiàng)目的第一完成人朱前程同學(xué)表示，在鋰電池領(lǐng)域研究中，大多數(shù)學(xué)者只研究電池前100次的循環(huán)情況，可是當(dāng)自己將設(shè)計(jì)的電池循環(huán)700次后，卻發(fā)現(xiàn)了有反常規(guī)的現(xiàn)象，電池的容量在后期的充放電循環(huán)中上升了！
他用通俗的比喻詼諧的解釋道：”這就像你的手機(jī)肯定會(huì)越用越不耐用，原因就是電池的容量會(huì)隨著充放電的次數(shù)衰減。但是要是用了這種材料的手機(jī)電池，你會(huì)很驚奇地發(fā)現(xiàn)自己的手機(jī)還可以越用越頂用！“朱前程補(bǔ)充說：”剛開始發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)連自己都不敢相信，但是余老師鼓勵(lì)我說，在科學(xué)面前，事實(shí)最重要，你不用試著用其他研究者的成果來解釋自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你完全可以推翻以往的結(jié)論，給出自己的解釋。對(duì)此，我非常感謝導(dǎo)師給予我的鼓勵(lì)和支持?！?
《Electrochimica Acta》雜志由Elsevier出版社出版，2014年其影響因子為4.086，是全球電化學(xué)和工程研究領(lǐng)域中主流學(xué)術(shù)雜志之一，該雜志同時(shí)被SCI和EI收錄。
