关于锂硫电池的进展

西北工业大学材料学院纳米能源材料研究中心谢科予副教授以第一作者、魏秉庆教授作为通讯作者在材料领域顶级期刊AdvancedMaterials(影响因子18.96)上发表题为“Ferroelectric-EnhancedPolysulfideTrappingforLithium-SulfurBatteryImprovement”的研究论文(AdvancedMaterials,2016,DOI:10.1002/adma.201604724)。

谢科予副教授及其合作者创新性地提出采用“铁电效应”来抑制锂硫电池多硫化物的穿梭效应，为锂硫电池循环稳定性的提升开辟了全新的研究方向。该研究成果得到了审稿人的高度评价“Theworkisdefinitelypublishablesinceitopensanewdirectionforresearchinthisarea.Iexpectmanyresearcherswillplungeintothisdirectionandeventuallyleadtothebreakthroughinthisarea”。

同时，该研究成果也多次受到MaterialsViews和X-MOL等专业科研媒体的报道。

锂硫电池理论能量密度高达2600Wh/kg-1，是未来最具应用前景的新型二次电池之一。但其充放电过程中的中间产物在电解液中具有一定的溶解性，易扩散到负极，并与锂金属反应，造成正极活性物质损失，并腐蚀锂负极，严重影响了电池的循环稳定性，成为制约其商业化应用最关键问题。

该工作借鉴了铁电材料与光催化领域的最新研究进展，简单地将铁电材料BaTiO3作为添加剂加入到正极浆料之中，利用纳米BaTiO3自发极化特性吸附同样为极性的中间产物，显著提升锂硫电池的循环稳定性。比其他思路，该方法操作简单，可无缝衔接到目前锂电池电极制造工艺之中，适合工业化生产。

近年来，谢科予副教授带领其硕士研究生(魏文飞、于浩然、张坤、游悠、原凯等)围绕新能源材料与器件开展了系统科研工作，发表相关论文10余篇，其中包括AdvancedMaterials论文3篇(AdvancedMaterials,2014,26,3592;AdvancedMaterials2015,27,5936;AdvancedMaterials,2016,DOI:10.1002/adma.201604724;2篇以西北工业大学为第一单位与通讯单位，1篇合作参与)。该系列研究工作也得到了国家自然科学基金面上、青年基金等项目资助。

谢科予副教授所在纳米能源材料人才特区在学校的大力支持下于2014年6月依托材料学院成立。

中心以国家特聘教授魏秉庆担任中心主任、首席科学家。该特区自成立以来，取得丰硕科研成果，先后承担国家级项目12项，多次在AdvancedMaterials(影响因子18.96)、ProgressinMaterialsScience(影响因子27.417)和ChemicalSocietyReviews(影响因子33.38)等高水平期刊上发表论文。