華中師大學子用納米材料改進鋰離子電池

3月20日，記者從華中師范大學獲悉，該校物理科學與技術學院2011級本科生成功設計特殊結構的二氧化鈦納米管和二氧化錳納米片的復合納米材料，大大改善了鋰離子電池的容量及循環性能，使鋰離子電池循環壽命達700-1000次以上，并首次在國際上提出電池容量的“后期上升現象”。近日，該成果發表在材料與工程技術領域主流雜志之一的《Electrochimica Acta》上(Electrochimica Acta 156 (2015) 252-260)。

該成果由華中師范大學2011級物理與化學交叉培養班的朱前程、竺晨博等人完成。作為這篇論文成果的指導老師，納米科技研究所余穎教授介紹說，傳統的鋰電池材料由于存在容量小、充放電慢、循環性能差等缺點。一般情況下，鋰離子電池能夠循環500次以上即可商業化，朱前程等同學巧妙設計和制備了一種特殊的納米結構材料，該材料結合了二氧化鈦納米管循環性能好的優點和二氧化錳容量高的優勢，使電池的循環壽命達到700~1000次甚至更多，而且具有較高的能量密度；除此之外，朱前程等同學首次在國際上發現并大膽的提出了電池容量在后期循環中上升的特殊現象，我們首次命名這種現象為“容量后期上升現象”，不但如此，他們還對此現象進行了合理的解釋�！白鳛楸卷椖康牡谝煌瓿扇酥烨俺掏瑢W表示，在鋰電池領域研究中，大多數學者只研究電池前100次的循環情況，可是當自己將設計的電池循環700次后，卻發現了有反常規的現象，電池的容量在后期的充放電循環中上升了！

他用通俗的比喻詼諧的解釋道：”這就像你的手機肯定會越用越不耐用，原因就是電池的容量會隨著充放電的次數衰減。但是要是用了這種材料的手機電池，你會很驚奇地發現自己的手機還可以越用越頂用！“朱前程補充說：”剛開始發現這種現象時連自己都不敢相信，但是余老師鼓勵我說，在科學面前，事實最重要，你不用試著用其他研究者的成果來解釋自己的實驗現象，你完全可以推翻以往的結論，給出自己的解釋。對此，我非常感謝導師給予我的鼓勵和支持�！�

《Electrochimica Acta》雜志由Elsevier出版社出版，2014年其影響因子為4.086，是全球電化學和工程研究領域中主流學術雜志之一，該雜志同時被SCI和EI收錄。