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祝贺课题组赵林一等研究生在Chemical Engineering Journal 发表论文
发布时间:2022-10-25

近期,课题组在Chemical Engineering Journal 杂志发表题为“Auxiliary thermodynamic analysis support capturing the differences in nanostructured FeVO4·nH2O electrodes between lithium and sodium ions storage mechanism”的研究文章(DOI: 10.1016/j.cej.2022.139310, IF=16.7)。课题组长李洪森教授为本文的通讯作者,硕士研究生赵林一、王天生为第一作者,青岛大学为第一单位。

理解纳米级电极材料中的电荷存储机制对提高二次离子电池的性能至关重要;从热力学角度研究电极材料的物化性质对发展电化学理论和指导二次电池的设计生产亦具重要价值。本工作结合热力学分析,系统讨论了FeVO4⋅nH2O纳米线状材料的锂离子和钠离子存储机制,通过实验表征结合第一性原理计算的研究方法,系统说明了FeVO4⋅nH2O纳米线在锂离子存储过程中表现出比在钠离子存储过程中更高的转化深度,并且证明了这是由FeVO4⋅nH2O电极材料中锂离子和钠离子不同的离子结合位点与不同的扩散路径导致的。热力学分析通过构建基于“job-sharing”的异质存储模型,进一步验证了材料在进行锂离子和钠离子存储时不同的存储机理,更为材料进行不同元素存储时差异化的转化深度提供了间接证据。电化学测试结果显示,经过改性的FeVO4⋅nH2O电极材料展现出极为明显的性能提升,循环稳定性、倍率性能均得到显著增强。该工作提出的分析研究方法为先进的高能量密度电极材料设计提供了有价值的指导。