宁波大学材料科学与化学工程学院舒杰

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姓名：舒杰
联系电话：
联系地址：宁波市江北区风华路818号龙赛理科南楼
电子邮件：shujie@nbu.edu.cn
个人基本信息：
化学学士、物理学博士，自2000年起一直从事锂/钠离子电池等新能源材料及体系的研究，曾在日本和法国从事博士后研究。入选浙江省新世纪151人才工程第二层次、浙江省钱江人才计划、浙江省科协“育才工程”、宁波市重点高层次人才、宁波市领军和拔尖人才工程第三层次，担任国际期刊ISRN Electrochemistry编委、International Scholarly Research Notices编委、Open Journal of Functional Material Research编委、Frontiers in Energy Research编审，曾受邀为Journal of Power Sources、ACS Applied Materials & Interfaces、Journal of Physical Chemistry Letters等二十多家国际期刊担任审稿人。主持或参与国家863计划、国家973计划、国家自然科学基金、国家教育部重点项目等科研项目30余项
研究领域：
1）锂离子电池及其材料。
2）钠离子电池及其材料。
3）超级电容器及其材料。
研究项目：
主持国家级项目2项、省部级项目7项。
研究成果：
获浙江省高校优秀科研成果奖、宁波市自然科学优秀论文奖、宁波市发明创新大赛发明创新奖、宁波大学科研成果奖、宁波大学青年学术创新奖、宁波市材料学会科技成果奖、宁波市材料学会优秀论文奖、宁波大学课堂教学优秀奖和教学创新奖等科研和教学奖项10余项。在Journal of Power Sources、Electrochimica Acta、Journal of The Electrochemical Society等国际期刊上已发表论文100余篇，参与出版学术著作2本。

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随着电动汽车的发展，电池的电化学动力学性能越来越受到人们的关注，这关系到电池的快速充放电和安全问题。Cu2Nb34O87 作为一种锂离子电池负极材料，具有优越的锂离子存储存能力和独特的锂离子传输机理。结构上，其所具有的 Wadsley-Roth 单斜切结构能提供较好的稳定性，而拥有的 Cu2+/Cu+、Nb5+/Nb4+、和 Nb4+/Nb3+ 多组氧化/还原电对可释放较高的理论容量。然而，其固有的低锂离子扩散系数和电子传导效率限制了其电化学动力学，制约了快速充电/放电性能。很多文献报道过其他铌氧化物负极材料的改性策略，但是，对于 Cu2Nb34O87，如何更有效更合理地实现动力学性能的提升是当前亟待解决的问题。

        在文中，作者在纳米线结构的基础上，通过一步法构建了氮硫共掺杂的碳包覆层。材料的纳米结构，缩短了锂离子的迁移路径，提高了锂离子的扩散动力学。同时，导电涂层提高了电子导电性，杂原子的引入可以生成结构空位和缺陷，从而改善活性位点和激活电极表面，进而提高电子转移效率。这种协同效应使 Cu2Nb34O87 的电化学性能发挥到了极致。在 1C 电流密度下，展现了 311.2 mA h g-1 的可逆容量和优越的循环稳定性（1000 次循环中平均每周容量衰减仅为 0.031%）。最后，利用非原位 X 射线衍射、扫描电子显微镜和 X 射线光电子能谱仪对其电化学和结构的可逆性进行了充分的讨论和论证。
        该成果以题为"Copper niobate nanowires boosted by a N, S co-doped carbon coating for superior lithium storage"发表在英国皇家化学会期刊 Dalton Transactions 上，并被选为封面文章，该工作的第一作者为宁波大学材料科学与化学工程学院舒杰教授课题组的蔡鑫豪和闫会会。本研究工作得到 NSAF 联合基金（U1830106）和中国国家自然科学基金（U1632114）的资助。
       论文信息
       Copper niobate nanowires boosted by a N, S co-doped carbon coating for superior lithium storage
Xinhao Cai1, Huihui Yan1, Zhengwei Yang, Wenru Li, Haoxiang Yu, Lei Yan*（宁波大学）, Liyuan Zhang, Miao Shui, Yanhua Cui*（崔艳华，中国工程物理研究院） and Jie Shu* （舒杰，宁波大学）
Dalton Trans., 2021, 50, 11030-11038
       http://doi.org/10.1039/D1DT01834E