山东大学冯金奎教授课题组在二维材料制备及金属电池研究上取得新进展

近日，山东大学材料科学与工程学院冯金奎教授课题组在二维材料的制备及在锌金属电池、锂金属电池和锂离子电池的研究方面取得两项重要进展，相关研究成果均发表在专业国际顶级期刊ACSNano(IF=13.903)上。通讯作者为冯金奎教授，山东大学为第一完成单位。

课题组2018级博士生田园在Ti3C2TxMXene上电沉积锌制备了柔性自支撑的MXene@Zn电极，分别用作锌金属负极和锂金属负极的“host”，探究了在MXene@Zn电极上电沉积锌的生长机制；因为锌可与锂发生合金化反应，可被用作形核剂，使MXene@Zn具有较好的亲锂性，有效抑制了水系电解质中锌枝晶的生长。相关研究成果以“FlexibleandFree-StandingTi3C2TxMXene@ZnPaperforDendrite-FreeAqueousZincMetalBatteriesandNonaqueousLithiumMetalBatteries”（2019，10.1021/acsnano.9b05599）为题发表在ACSNano上。

同期，课题组2019级博士生安永灵采用真空脱合金法从商业化的硅钙合金中成功制备出高纯的二维硅，通过改变反应条件来优化微观形貌，从而得到优异的储锂性能。将所制备的二维硅进一步与二维MXene结合，制备了自支撑的2D/2D结构用做锂金属电池的亲锂成核剂，得到较长循环寿命的电池。该研究成果以“ScalableandPhysicalSynthesisof2DSiliconfromBulkLayeredAlloyforLithium-IonBatteriesandLithium-MetalBatteries”（2019，10.1021/acsnano.9b06653）为题在发表在ACSNano上。

上述研究得到了国家自然科学基金、国家自然科学基金国家重点项目、山东省泰山学者项目、山东省重点研发计划项目和山东大学青年学者未来计划项目等的支持。