近日，大連理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院能源材料及器件實(shí)驗(yàn)室黃昊教授及其團(tuán)隊(duì)的科研成果，以“SnS2半填充碳納米管陽極的容量逆增長和口袋效應(yīng)”為題發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會旗艦期刊ACS Nano上。文中刊發(fā)圖片，使用SnS2半填充碳納米管新負(fù)極材料制作的鋰離子電池驅(qū)動了LED矩陣，“點(diǎn)亮”了大連理工大學(xué)校徽。
大連理工大學(xué)能源材料及器件實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過多年科研攻關(guān)，在基于鋰離子電池電極材料在充放電過程中嚴(yán)重的體積膨脹導(dǎo)致容量衰減和低導(dǎo)電率的瓶頸問題上，取得突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了碳約束核殼結(jié)構(gòu)負(fù)極材料的制備，解決了鋰離子電池容量衰減的關(guān)鍵難題。在此基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一種SnS2半填充碳納米管新型鋰離子電池負(fù)極材料。該負(fù)極材料在充放電循環(huán)過程中體現(xiàn)了“非常規(guī)”的容量逆增長特性。
實(shí)驗(yàn)室通過一系列的微觀結(jié)構(gòu)表征揭示了所增長的容量來源于碎化的SnS2晶粒界面，而碎化的晶粒被碳納米管包覆約束，保持良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，這在該項(xiàng)研究中被實(shí)驗(yàn)室稱之為“口袋效應(yīng)”。以此新型負(fù)極材料組裝的鋰離子電池具有優(yōu)異的儲鋰性能和安全系數(shù)，是目前商業(yè)化鋰離子電池（碳基負(fù)極材料）容量的3～7倍，并且在0℃～60℃下穩(wěn)定運(yùn)行。
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