本网讯(文/秦蒙)近日,国际材料领域顶级期刊《AdvancedFunctionalMaterials》(IF=19)在线发表了我校作为唯一通讯署名单位题为“DNA-Inspired Crosslinked Graphite Flakes Assemblies for Constructing Closed-Pore in Cellulose-Derived Hard Carbon”的研究论文。该研究受DNA分子交联过程的启发,采用超交联拼接策略,所制备出的钠离子电池负极材料具有优异的倍率能力和循环性能,这项研究揭示了在分子尺度层面上形成闭合超微孔隙的过程,为钠离子电池硬碳负极材料的设计策略提供了研究思路。

本研究受生物中DNA分子交联过程的启发,通过超交联分子拼接策略,以重构实验室废弃纸巾的聚合物结构为研究基元。在空气气氛中对废弃纸巾进行热处理会引发内部结构中羧基与羟基之间的缩合反应。该反应构建了高度交联的超长石墨片组装体。在随后的碳化过程中,这些组装体有效地转变为高度扭曲的石墨晶格,形成能够储存大量钠簇的封闭超微孔隙,从而赋予硬碳负极材料超高的低电压(<0.1V)平台区容量(322 mAhg−1)和优异的循环性能(2Ag−1下循环1900圈后容量保持率高达91.4%)。
我校2023级研究生许佳炜为本文第一作者,湖北汽车工业学院马亚楠教授、青年教师秦蒙博士及高林副教授为本文共同通讯作者。(审稿 张默)