中科院金属所王晓辉研究员学术报告:二维层状材料MXene的电化学电容

应我校材料科学与工程学院方海涛教授邀请,中科院金属研究所王晓辉研究员将于11月23日来我校访问讲学,欢迎广大师生参加。

 

时间:11月23日上午8:30

地点:材料科学与工程学院220

报告题目:二维层状材料MXene:提高电化学电容量的设计原则

 

传统的赝电容电极材料通常利用表面氧化还原反应储存能量。由于受本征电子电导率和离子扩散率低的限制,很少能提供高功率的能力,而端基官能化Ti3C2Tx MXene作为新兴的二维材料被认为是一个潜在的替代材料,因为它在高倍率充放电时仍然具有高的电容量。然而,迄今为止,关于如何充分发挥MXene的潜力以满足实际应用要求的问题仍然难以解决。在此,我们建立了坚实的设计策略,从Ti3C2Tx的结构和组成设计出发,制备出具有高比电容的电极材料。具体的设计原则包括:(i)膨胀和均匀的层间间隔,使离子能够容易地扩散到活性表面和表面末端;(ii)具有较低电负性的元素的引入,提供氧化还原活性位点,协同促进电荷存储。结合这两个方面,通过氨气退火,MXene颗粒的比电容量可以达到570 F g-11995 F cm-3),并且表现出优异的倍率性能和循环性能,这优于多数其它电极材料。设计原则的提出使MXene成为新一代不含贵金属的电化学电极材料成为可能。

 

主讲人简介

王晓辉博士,中国科学院金属研究所研究员。中国科学院卢嘉锡青年人才奖、全国优秀博士论文提名论文、中国科学院优秀博士学位论文、中国科学院院长奖获得者。中国硅酸盐学会特种陶瓷分会理事、美国化学学会会员,入选中国青年科技工作者协会第五届理事、中国科学院青年创新促进会首届和第二届理事。从事纳米结构/功能陶瓷(包括层状可加工MAX相陶瓷及其衍生新型二维材料MXene、锂离子电池正极材料LiFePO4)研究。在J Am Chem Soc、Nano Lett、ACS Nano、Nano Energy、Chem Commun、Chem Mater、J Mater Chem、Green Chemistry、Appl Phys Lett、Acta Mater等有影响的SCI期刊上发表论文90余篇,被引用3000余次。指导学生多次获得中国科学院院长奖、国家奖学金、师昌绪奖学金。承担和作为骨干参与国家专项工程基础理论研究项目、国家自然科学基金、国防科工委配套项目、国际合作项目、公司合作项目等18项。拥有授权发明专利20余项。

获奖情况

SYNL青年创新奖(2014)

JMST优秀论文奖(2012)

中国科学院卢嘉锡青年人才奖(2009)

全国优秀博士论文提名论文(2006)

中国科学院优秀博士学位论文2005

中国科学院院长奖优秀奖2003

师昌绪奖学金一等奖2003

点击微信扫一扫

活动预报