近日,物理与电子工程学院师生在国际著名期刊Nano Research上发表了题为Sulfur-doped carbon nanosheet anode with superior rate performance of sodium-ion storage in ether-based electrolyte的研究论文。论文第一作者为物理与电子工程学院硕士研究生陈雨,通讯作者为物理与电子工程学院金山青年特聘教授张成林、副教授刘圆、教授曹大威,江苏大学为第一完成单位。

该论文报道了一种高性能硫掺杂碳纳米片(SDCNs)负极材料用于钠离子电池。研究创新性地发现,醚基电解液(DME)对SDCNs的性能至关重要。与酯基电解液相比,在DME中,SDCNs展现出显著提升的倍率性能,在50A/g超高电流密度下仍能提供191mAh/g的比容量。同时,其在0.1A/g下循环300周后比容量提升至617mAh/g,表现出优异的循环稳定性和自优化能力。机制研究表明,醚基电解液促进了溶剂化钠离子的共嵌入,扩大了碳层间距,形成了超薄固态电解质界面膜,从而极大提升了体相和界面的离子扩散与存储动力学,有效激活了内部的碳纳米空隙和硫掺杂位点。该工作为高性能钠离子电池碳负极材料及电解液的设计提供了新思路。
研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等项目资助。(物理与电子工程学院)
论文链接:https://doi.org/10.26599/NR.2025.94907465