近日，环化学院纳米所张海娇钻研员团队在资料领域的国际驰名期刊《Advanced Functional Materials》上别离颁发题为“Bacteria-derived carbon composite anode for highly durable lithium-ion storage enabled by heteroatom doping and pore construction”和“Biomimetics-driven design of micron-sized SiO composites for high-performance lithium-ion batteries”的钻研论文。亿万先生MR均为第一通讯单元。

钻研成就一：

细菌衍生的碳资料由于其低成本和优良的可持续性，在储能利用中显示出诱人的潜力。然而，其内涵缺点少、传输动力学慢和容量低等问题成为造约其发展的重要瓶颈。钻研工作通过将生物质、多孔结构和杂原子掺杂蹬着势集于一体，获得了用于高机能锂离子存储的低成本金黄色葡萄球菌衍生碳复合伙料（BNMC/SAC）。理论和尝试了局批注，介孔结构的引入可能有效缩短锂离子的传输蹊径，从而显著改善电极资料的传输动力学
；高含量的B、N以及少量P原子的共掺杂，增长了所得复合纳米资料的结构缺点，为锂离子存储提供了大量的活性位点，进而有效提升了锂离子的存储能力。沉要的是，B掺杂还可能推进富含无机LiF、薄而均匀的SEI膜的形成，有效优化电极的界面不变性。这些个性赋予了该电极资料优异的电化学储锂机能。该钻研为低成本、高机能碳基电极资料的研发提供了可行的战术。亿万先生MR硕士钻研生孙洁为本文第一作者，张海娇钻研员为通讯作者。

钻研成就二：

微米SiO资料由于其高理论容量和低成本，在锂离子电池中引起了宽泛关注。然而，该资料体积变动大和导电性低严沉故障了其贸易的利用。通过结合理论预测和仿生驱动的设计理想，作者选取单一的一锅水热法，成功造备了类叶绿体结构的SiO@氮掺杂碳-碳包覆SnO?复合伙料。所得复合伙料在0.2 A g??电流密度下经过160次循环后依然阐发出1209 mA h g??的高可逆锂离子存储容量。原位电镜和横截面扫描图像批注，复合伙猜中原位形成的空腔、柔性的碳中央层和葡萄糖衍生的碳表层共同阐扬了关键作用，有效缓解了体积膨胀并提高了电极资料的结构不变性。此表，所得复合伙料在锂离子全电池利用中也阐发出优异的可逆容量。该仿生设计理想为其他高机能电极资料的设计也提供了新的思路和参考。张海娇钻研员、吴明红院士和乐山大学张桥保教授为本文通讯作者。

以上工作与澳大利亚昆士兰科技大学、乐山大学合作实现，并获得了上海市科委科技创新行动打算和国度/教育部/上海市沉点尝试室盛开课题等的赞助和支持。

论文链接：

1. https://doi.org/10.1002/adfm.202500154

2. https://doi.org/10.1002/adfm.202422743