鋰電池是一類(lèi)由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池，可分為鋰金屬電池和鋰離子電池兩類(lèi)，其中電極材料是鋰電池發(fā)展的核心。近期，由省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室冉奮教授帶領(lǐng)的新能源材料團(tuán)隊(duì)在鋰電池的正負(fù)極電極材料研究上取得了重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在中科院一區(qū)和TOP期刊《Nano Letters》《ACS Nano》《Materials Today》上。

以硫?yàn)檎龢O材料的鋰硫電池具有優(yōu)異的比容量（1675 mAh g^-1）和較高的能量密度（2800 Wh kg^-1），但是“穿梭效應(yīng)”使其一直受到容量衰減和循環(huán)壽命短的困擾。作者利用有機(jī)-金屬框架材料前驅(qū)體衍生的三種不同孔徑的多孔碳材料，探索抑制多硫化物穿梭和增強(qiáng)Li⁺遷移的最佳孔尺寸。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Nano Letters，材料學(xué)院2021級(jí)博士研究生康小雅為第一作者?？焖俪潆?，是鋰離子電池當(dāng)今發(fā)發(fā)展的主旋律。從材料的角度來(lái)看，限制快速充電的關(guān)鍵是Li⁺在材料晶格中的擴(kuò)散問(wèn)題，可見(jiàn)尋找可替代的快速充電正負(fù)極電極材料提高電池的快充性能是至關(guān)重要的。作者從三個(gè)方面總結(jié)闡述了鋰離子電池快充負(fù)極材料的研究現(xiàn)狀，全面回顧了常見(jiàn)快充負(fù)極材料的晶體結(jié)構(gòu)和Li⁺擴(kuò)散路徑，總結(jié)了近年來(lái)典型快充負(fù)極材料的研究進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)期刊《ACS Nano上，材料學(xué)院2020級(jí)博士研究生王蕊為第一作者。針對(duì)鋰離子電池正極材料，研究了快速充電過(guò)程中的關(guān)鍵動(dòng)力學(xué)限制因素，總結(jié)了目前報(bào)道的各種具有提高離子快速擴(kuò)散能力和快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的快速充電陰極材料。相關(guān)成果發(fā)表在愛(ài)思唯爾期刊《Materials Today》，第一作者為材料學(xué)院2022級(jí)博士研究生袁梅梅。

這些系列成果發(fā)表后受到了世界范圍同行的廣泛關(guān)注，兩篇文章短期內(nèi)分別被引用90次和41次，并同時(shí)入選ESI高被引論文。（撰稿：冉奮，審核：石玗）