近年来,随着人口的增长、不可再生资源的减少,人们越来越重视对资源的充分利用。这一需求推动了新能源的飞速发展。锂离子电池具备能量密度较高、循环性能优良、记忆效应低、自放电小、使用范围广等特点,被广泛应用于各种小型便携式设备中,并在更加大型的电动车动力源领域受到关注。提高电池的电化学性能、降低成本,是目前锂离子电池发展的主要方向。由于正负极材料占电池整体成本的比重最大,设计出具有高容量、良好稳定性及快速充放电能力的锂离子电极材料显得尤其重要。
广东省新型纳米材料研究中心张敏教授、程发良教授课题组采用水热法在碳布上合成了氮化钨纳米线(WNNWs),并用作锂离子电池的阳极材料。实验结果表明,在200 mA·g-1恒流充放电的首次可逆容量达到418 mAh·g-1,高于石墨的比容量372 mAh·g-1。当电流密度增加到4000 mA·g-1,经过110 次循环后,WNNWs 依然保留110 mAh·g-1的比容量,表现出较好的倍率性能和快速充放电能力。通过研究,进一步说明氮化钨纳米线具有可逆容量大及优良的循环性能和快速充放电能力,是一种非常有前景的锂离子电池负极材料。
该研究成果《Three-dimensional tungsten nitride nanowires as high performance anode material for lithium ion batteries》已发表在《Journal of Power Sources》期刊上。该刊物为中科院JCR数据库中化学类SCI二区top期刊、我校T类三级刊物,影响因子为6.333。