近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员张涛团队提出碳骨架和超薄非碳皮肤层相结合发展稳定的碳基复合正极载体的思路。该研究团队以多壁碳纳米管、金属钛粉和碘为原料,通过气相外延生长方法控制多壁碳纳米管表面sp2杂化碳层的反应程度,由外向内地将碳纳米管壁逐层转化成TiC表面层。通过调节反应温度和时间,可以将表面层厚度精确控制在几个纳米到十纳米范围之内。该方法具有普适性,可以拓展应用于石墨烯和导电炭黑等碳材料。这种碳/非碳复合材料提高了锂氧气电池正极对于O2-的稳定性,减少了副产物Li2CO3的形成。在复合载体上负载Ru纳米颗粒作为催化剂,电池表现出良好的循环稳定性。相关工作以Inward growth of superthin TiC skin on carbon nanotube framework as stable cathode support for Li-O2 bateries 为题发表在能源材料领域学术期刊Energy Storage Materials上(2020, DOI: 10.1016/j.ensm.2020.04.018)。论文第一作者为上海硅酸盐所在读博士生杨楚舒,导师为张涛。