华声在线3月25日讯(通讯员 胡功)近日,湖南工业大学材料与先进制造学院朱裔荣教授团队在国际顶级学术期刊《Advanced Materials》(影响因子:IF=27.4)上发表题为“Anion Vacancy Coupling with Heterostructure Enables Advanced Aerogel Cathode for Ultrafast Aqueous Zinc-Ion Storage”(阴离子空位与异质结构助力先进气凝胶正极实现超快水系锌离子存储)的研究论文。《Advanced Materials》由Wiley-VCH出版社(德国)于1988年创办,是工程与计算大学科、材料与化学大领域的顶尖期刊,在国际材料领域科研界上享誉盛名。这也是湖南工业大学首次以第一单位在该期刊上发表研究论文。
在本项研究中,朱裔荣教授团队设计并制备了一种新型富硫空位的三维异质结构MnS/MXene复合气凝胶,并首次将其用作水系锌离子电池/锌离子混合电容器(ZIBs/ZICs)正极。得益于硫空位和异质结构的协同改性,该材料展现出优异的导电性、卓越的结构稳定性、丰富的活性位点、短的活化周期和快速的反应动力学,所组装的MnS/MXene//Zn ZIBs和MnS/MXene//PC ZICs均表现出优异的电化学性能。此外,通过结合动力学分析、非原位表征以及密度泛函理论DFT计算,系统性地揭示了MnS/MXene的独特的相变机理。本研究提出的硫空位和异质结构的协同改性策略以及深入的机理研究,为设计和开发高性能的水系锌基储能器件正极材料提供了有价值的指导。
朱裔荣教授团队近5年来在水系储能材料与器件领域展开深入系统的研究,取得一系列突破性的进展,其创新性研究成果相继发表在国内外顶级学术期刊上。这些研究工作为水系储能技术的理论探索与实用化发展提供了指导,相关研究工作仍在持续推进中。
(一审:杨露 二审:邓望军 三审:谭登)