近日,物理與電子工程學院師生在國際著名期刊Nano Research上發表了題為Sulfur-doped carbon nanosheet anode with superior rate performance of sodium-ion storage in ether-based electrolyte的研究論文。論文第一作者為物理與電子工程學院碩士研究生陳雨,通訊作者為物理與電子工程學院金山青年特聘教授張成林、副教授劉圓、教授曹大威,江蘇大學為第一完成單位。

該論文報道了一種高性能硫摻雜碳納米片(SDCNs)負極材料用于鈉離子電池。研究創新性地發現,醚基電解液(DME)對SDCNs的性能至關重要。與酯基電解液相比,在DME中,SDCNs展現出顯著提升的倍率性能,在50A/g超高電流密度下仍能提供191mAh/g的比容量。同時,其在0.1A/g下循環300周后比容量提升至617mAh/g,表現出優異的循環穩定性和自優化能力。機制研究表明,醚基電解液促進了溶劑化鈉離子的共嵌入,擴大了碳層間距,形成了超薄固態電解質界面膜,從而極大提升了體相和界面的離子擴散與存儲動力學,有效激活了內部的碳納米空隙和硫摻雜位點。該工作為高性能鈉離子電池碳負極材料及電解液的設計提供了新思路。
研究工作得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金等項目資助。(物理與電子工程學院)
論文鏈接:https://doi.org/10.26599/NR.2025.94907465