介观结构材料的设计、可控制备与储能性能

【作者】 吴强； 王喜章； 杨立军； 胡征；

【机构】 南京大学化学化工学院；

【摘要】 新型储能器件要求同时具有高能量密度和高功率密度,关键在于开发出新型电极材料。近年来,人们发现由纳米结构单元组装而成的介观结构材料既有"纳米"效应,还展现出新的集合协同效应,可开发出集成了比表面积大、孔结构丰富、离子固态扩散距离短、电子传输快、电解液渗透便利等特点的新材料,成为开发新型储能材料的重要源泉。我们围绕介观结构材料的设计、可控制备和储能性能开展了以下几方面的工作:（1）从促进电荷协同输运的角度设计合成了由纳米薄片组装而成的介观结构氢氧化物和氧化物,通过分子插层和异质复合等方法改善其储能性能,获得高容量、大功率的电极材料^[1];（2）设计制备了比表面积大、孔结构丰富、导电性好、易掺杂的介观结构碳基纳米材料,通过调控浸润性、导电性提高了其能量密度^[2-4];通过压缩内部多余的大孔和介孔,提高了其比体积性能^[5];（3）初步揭示了介观结构在提升锂离子电池、锂硫电池功率密度方面的作用^[6,7]。这种构建介观结构材料的思路和方法还可望在其它诸多能源材料的开发和应用方面发挥重要作用^[8]。更多还原