武汉理工大学麦立强教授学术报告

报告题目：纳米线储能材料与器件新进展

报告 人：麦立强教授

单 位：武汉理工大学

报告时间：2019年4月2日16:00

报告地点：钢铁楼1001

报告摘要：由于一维纳米材料具有奇异的化学、物理效应，在能源领域的研究中发现其具有许多独特的性能。纳米线电极材料具有高的比容量等优点，但容量的快速衰减依然是电化学储能研究中的关键问题。近年来原位表征越来越多地应用于纳米技术中，为进一步研究电极材料容量衰减的本质，本工作设计并组装了可同时用于微纳系统支撑电源及原位检测微纳电池性能的单根纳米线全固态锂离子电池，通过原位表征建立了纳米线的电输运、结构与电极充放电状态的直接联系，发现电导率下降和结构劣化是导致容量衰减的关键因素。最近，我们设计了一种简易和高产量的策略，用于通过低温的热解过程从金属-有机框架（MOF）向碳纳米管（CNT）衍变。应用于能量转换和存储时，封装在N-CNT中的金属或金属氧化物纳米颗粒组装的结构显示出优异的性能。此外，我们发现CaV₄O₉纳米线具有本征的高电子电导率，应用到钠离子电池时其可逆比容量达到300 mAh/g。通过原位和非原位表征以及理论模拟计算，发现该材料具有一种特殊的钠离子存储机制。我们将V₂O₃组装于碳纳米管中并和还原氧化石墨烯复合得到了优异的储钠电极材料，具有超长的循环寿命和极佳的倍率性能。这些一维纳米材料的设计与合成为高性能储能器件的构筑提供了新思路和新方法。