张森Nano Energy：构建新型“气泡纳米棒”混合纤维结构实现焦磷酸盐基柔...

baiyangdian

随着智能电子设备、电动汽车及大型电网的快速发展，对高比容量，高安全性和长寿命的电化学存储技术的需求日益增长。高性能二次电池（锂离子/钠离子电池）柔性电极材料的开发受到了人们密切的关注。在众多的柔性电极结构中，一维纳米纤维具有大比表面积和缩短的离子迁移通道，显示出巨大的优势。因此，其已经成为构建柔性电极的重要途径之一。但是，由于电子器件的快速发展，对存储技术的要求不断提高。目前，具有单一结构的纳米纤维已经不能满足电子设备对二次电池提出的要求。因此，需要设计高效的新型结构以促进柔性电极的储能性能。

近日，哈尔滨师范大学邓超教授课题组和哈尔滨工程大学张森副教授合作在国际能源类知名期刊Nano energy上发表题为“Bubble-in-Nanorod” Hierarchical Hybrid Fiber: A Highly-Efficient Design for Pyrophosphate-Based Freestanding Cathodes towards Fast Sodium/Lithium Intercalation”的文章。首次设计并构建了一种基于焦磷酸盐的“气泡纳米棒”分级混合纤维，通过“局部微燃烧”机制，巧妙的将含有焦磷酸盐纳米晶体的中空球体均匀嵌入一维纤维构架中，形成独特的分层复合结构。通过中空纳米“泡”和一维“纳米棒”复合结构，提供高效的电子和离子传输途径。同时，分层结构形成了晶体的保护网，从而提高了活性物质的循环稳定性。本文不仅介绍了实现优异的离子插层化学的高效复合结构，而且为制造高性能柔性电极提供了帮助。