近期,我院洪振生教授和张健敏副教授联合团队(研究生康美玲、阮毓荣等参与)的 “层间缺陷诱导磷酸根基团掺杂TiO2(B)纳米线及其超快速和超稳定的储钠性能” 研究成果在国际知名期刊《Journal of Materials Chemistry A》上发表(IF=10.733)。
论文简介如下:
异质原子掺杂是调控TiO2基材料局部结构和增强电化学性能的有效方法之一。然而,目前的研究多采用单原子掺杂策略,对于离子基团掺杂的研究较少,且挑战较大。本文通过理论和实验结合研究,首次提出并实现了将高浓度磷酸基团掺杂到TiO2(B)纳米线中,巧妙利用了钛酸盐前体在脱水过程和拓扑转化过程中产生的缺陷; 通过实验表征和第一性原理计算,证明了该材料具有优异的电学性能、明显减小的带隙以及显著增强的相结构热稳定性。第一性原理预测结果表明:磷酸根基团有效调控了TiO2(B)的体相及表面的离子扩散通道,降低离子扩散能垒以及掺杂后Ti原子核外多余电子导致的磁特性。得益于其不同寻常的结构特性,磷酸盐掺杂的TiO2(B)在50 A g -1的极高电流倍率下具有124 mA h g-1的超高速钠存储能力,并且在5000次循环后,即使在10 A g -1的电流密度下也具有优异的长循环稳定性。此外,该电极材料在低温下进行了测试,显示出与常温下相当的可逆能力和出色的循环稳定性。同时还组装了B-TiO2(B)-P//(NVPF)电池,其最大能量密度为170 Wh kg -1,最大功率密度为5000 W kg -1。
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https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ta/c9ta05299b#!divAbstract
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