陈卫华教授团队在低成本钠离子电池正极材料设计研究方面取得新进展

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近日，郑州大学化学学院陈卫华教授团队在高电压低成本钠离子电池铁基正极材料方面取得重要进展，在国际重要顶级期刊《Nature Communications》发表题为“Bridging multiscale interfaces for developing ionically conductive high-voltage iron sulfate-containing sodium-based battery positive electrodes”的原创性研究论文。论文第一作者为博士研究生张继雨和硕士研究生颜永亮，通讯作者为陈卫华教授。郑州大学化学学院为第一作者单位和通讯单位。

          当前，成本低、安全性好的钠离子电池成为规模储能领域最具潜力的电池体系之一，其中，资源丰度高的聚阴离子型硫酸铁钠是其重要的正极材料候选。然而，该材料缓慢的动力学及在高电压下较差的电极/电解液界面稳定性严重阻碍了其应用。对此，陈卫华教授研究团队发展了多尺度界面工程调控高电压铁基硫酸盐材料，全尺度构建连续钠离子传输通道。所制备的正极具有良好的倍率性能和持久的可循环性（5700周65%）。此外，该正极材料与硫化亚铁负极材料所组装的全铁硫基钠离子电池有望实现电池的一体化回收。
        该工作采用简易的方法合成了低成本、高电压的钠离子电池铁基正极材料，并对其体相和表面离子传输动力学和物理机制给与了讨论和理论模型建立，不仅对电极材料的设计合成具有理论指导借鉴价值，还有助于推动低成本钠离子电池材料及器件的开发及应用。
         该研究得到了国家自然科学基金、河南省和郑州大学的资助。
         全文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-39384-7
         文章来源：郑州大学
         陈卫华，教授，博导，入选长江学者奖励计划青年学者，“中原千人计划”-中原青年拔尖人才、河南省高校科技创新人才。面向国家双碳战略，围绕资源丰度高、低成本的钠离子电池体系，通过关键材料设计合成和界面调控，实现全铁硫钠离子电池构建。相关研究结果以通讯作者在Chem、Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Adv. Energy Mater.、Energy Storage Mater.、J. Energy Chem.、Sci. China Mater.、Green Energy Environ.、Chin. J. Chem. Eng.、无机盐工业等国际和国产期刊发表学术论文100余篇，高被引论文12篇，被SCIE引用7000余次，H指数48；参与撰写钠离子电池英文书籍；已授权中国发明专利19件、申请PCT专利2件。先后主持5项国家自然科学基金和多项省级课题。兼任中国化学会电化学委员会委员、中国化工学会储能工程专业委员会委员和多个期刊的青年编委，入选2022年全球前2%顶尖科学家。