我校科研团队在国际期刊《ACS Nano》发表最新研究成果

近日，湖北工业大学电气学院科研团队在国际顶级期刊《ACS Nano》(自然指数期刊，一区Top期刊，影响因子15.8)上发表题为“Heterointerface with continuous channels Enables Fast Na+Transport in Layered Na2Ti3O7”的研究论文。电气学院青年教师董君为第一作者，硕士研究生陈子伦为共同第一作者，张晓星教授为通讯作者，我校为论文第一单位。

在全球能源转型加速的背景下，可再生能源的大规模应用亟需高效储能技术的支撑。钠离子电池(SIBs)凭借钠资源丰富、成本低廉和低标准电极电位(-2.71 v.SHE)等优势，被视为锂离子电池(LIBs)的理想替代方案。然而，其发展仍面临缺少高性能负极材料的挑战。其中，Na2Ti307 ，负极因低嵌钠电位(0.3 V vs. Na/a+)、高比容量、低成本和环境友好等优势，成为极具应用潜力的候选材料之一。然而，该材料仍存在储钠位点有限、离子扩散缓慢、结构稳定性不足等问题，严重制约其实际应用。针对此问题，本研究从异质结构设计角度，提出构建连续异质界面的策略，原位构建了MgTi307@Na2Ti307异质结构。实验与理论计算结果表明，表面MgTi307具有较低的Na+嵌入能，异质界面形成连续的Na+扩散通道，并在MgTi307→Na2Ti307,方向上建立内建电场(BIFE)，显著加速Na+传输。在此协同作用下，MgTi307@Na2Ti307电极表现出优异的倍率性能，在0.1C下实现219 mAh/g的高比容量，在20C下仍保持123 mAh/g。本研究提出了一种基于界面工程优化电极材料离子动力学的普适性策略，为高功率储能体系的构筑提供了新的思路。

该项工作可为高功率储能体系的发展提供重要参考，研究工作得到国家自然科学基金(编号:52307239，22479123,52207234)资助。