材料学院杨艳玲教授在《Advanced Energy Materials》上发表钠离子电池负极材料及器件重要研究成果

材料科学与工程学院（文物保护科学与技术学院）杨艳玲教授在Wiley出版社旗下的国际著名学术期刊《Advanced Energy Materials》（IF：24.4）上发表题为“A Fast-Charging and Ultra-Stable Sodium-Ion Battery Anode Enabled by N-Doped Bi/BiOCl in a Carbon Framework”的高水平研究型论文。我校杨艳玲教授、昆士兰科技大学陈志刚教授为论文共同通讯作者，陕西科技大学为第一通讯单位。该论文的发表有助于提高我校在能源存储材料领域的国际影响力。

由于原料储量丰富且成本低廉，钠离子电池受到了前所未有的关注。然而，由于缺乏具有快速充电能力和极高稳定性的替代负极材料，钠离子电池的广泛应用受到了阻碍。为了应对这一挑战，本论文开发了一种能够快速充电的钠离子电池负极材料，即嵌入氮掺杂碳框架的Bi/BiOCl（Bi/BiOCl@NC），该负极材料具有快速的Na⁺传输通道和超高的结构稳定性。在乙醚电解质中循环时，Bi/BiOCl@NC会发生显著的结构转变，形成三维多孔骨架结构，这有利于增加Na⁺传输通道和缩减Na⁺传输距离，并能适应充放电过程中的体积变化。通过密度泛函理论计算模拟Na⁺在该结构中的储存行为，发现Bi/BiOCl@NC具有较低的Na⁺传输势垒（0.056 eV）和出色的电子导电性。独特的结构使得Bi/BiOCl@NC负极材料在20 A g^–1条件下具有410 mAh g^–1的超高Na⁺储存能力，并能在10 A g^–1的高电流密度条件下稳定循环超过2300次，这一结果刷新了已报道的钠离子电池负极材料的性能表现。这项工作为钠离子电池提供了一种极具前景的负极材料，并将激励研究人员开发出更多的新型储能系统。

论文信息：Sheng-Li Wei, Yan-Ling Yang, et al. A Fast-Charging and Ultra-Stable Sodium-Ion Battery Anode Enabled by N-Doped Bi/BiOCl in a Carbon Framework. Advanced Energy Materials, 2024, 14, 2401825.

原文链接：

https://doi.org/10.1002/aenm.202401825

代表性论文：

(1) Biomass-Derived Carbon for High-Performance Batteries: From Structure to Properties, Advanced Functional Materials, 2022, 2201584.（IF=19.924，ESI高被引论文）

(2) N-doped silk wadding-derived carbon/SnO_x@reduced graphene oxide film as an ultra-stable anode for sodium-ion half/full battery, Chemical Engineering Journal, 433 (2022) 133675.（IF=16.744）

(3) Flexible Carbon-Fiber/Semimetal Bi Nanosheet Arrays as Separable and Recyclable Plasmonic Photocatalysts and Photoelectrocatalysts. ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12, 24845-24854.（IF=10.383，ESI高被引论文，ESI热点论文）

(4) Full-spectrum responsive photocatalytic activity via non-noble metal Bi decorated mulberry-like BiVO₄, Journal of Materials Science & Technology, 83 (2021) 102-112.（IF=10.319）

(5) Self-standing Film Assembled by SnS-Sn/Multiwalled Carbon Nanotubes Encapsulated Carbon Fibers: A Potential Large-Scale Production Material for Ultra-Stable Sodium-Ion Battery Anode, ACS Applied Materials & Interfaces, 2021, 13, 28359-28368.（IF=10.383，ESI高被引论文）

新闻小贴士：

杨艳玲，博士，教授，博士生导师，入选陕西省高层次人才计划。近年来主持完成了国家自然科学基金项目2项，主持完成了人社部、科技厅等各类项目20余项。在Advanced Functional Materials、Chemical Engineering Journal、ACS Applied Materials & Interfaces等国际著名学术期刊发表学术论文100余篇，被SCI引用1000余次，其中ESI高被引论文3篇，ESI热点论文1篇，期刊封面论文1篇。出版英文专著1部，获得省部级科技奖励三等奖1项。授权国家发明专利40余件，其中多件发明专利获得了工程化应用，实现了显著的经济效益。

（核稿：王卓 编辑：赵诚）