研究论文
Jiayu Yu, Xiaojuan Huang, Yalin He, Dafu Tang, Tingyi Huang, Lu Liu, Haobin Wu, Dong-Liang Peng, Dongyuan Zhao, Kun Lan, Qiulong Wei. Compacted mesoporous titania nanosheets anode for pseudocapacitance-dominated, high-rate and high-volumetric sodium-ion storage.
SmartMat. 2023; 4:e1192.
https://doi.org/10.1002/smm2.1192
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文章简介
表面氧化还原赝电容纳米材料显示出快速充电储能的前景。然而，它们的高表面积通常导致低密度，这不利于实现高容量和高速率。本文证明了密集排列的介孔TiO2纳米片(meso-TiO2-NSs)能够快速存储赝电容主导的钠离子，以及高容量和重量容量。通过压缩处理，meso-TiO2-NSs的压实密度可达~1.6 g/cm3，具有高表面积和高孔隙度的介孔通道，有利于Na+的快速扩散。紧凑的meso-TiO2-NSs电极具有高赝电容(1 mv/s时总电荷的93.6%)，高速率容量(高达10 A/g)和长期循环稳定性(10,000次循环)。更重要的是，高效的空间填充结构实现了高容量。质量负载为10 mg/cm2的meso-TiO2-NSs厚膜阳极在5 mA/cm2时的重量容量为165 mAh/g，体积容量为223 mAh/cm3，远远高于商用硬碳阳极(80 mAh/g和86 mAh/cm3)。这项工作强调了设计致密纳米结构的途径，该结构可以实现高密度钠离子存储的快速充电动力学。
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图文导读
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作者简介
魏湫龙，厦门大学材料学院副教授，2016年毕业于武汉理工大学获得工学博士；2016-2019年在加州大学洛杉矶分校任博士后研究员。主要研究领域：钠离子电池、超级电容器、锂离子电池材料、多尺度功能化纳米材料。在国际知名期刊上发表SCI收录论文120篇，包括Nat. Commun., Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Adv. Energy. Mater., ACS Nano, Nature Review Materials等，主持国家自然科学基金项目、福建省自然科学基金、福建省科协青年人才托举工程等项目，作为技术核心骨干参与国家重大科学研究计划项目子课题、国家自然科学基金和美国能源部能源前沿研究中心（EFRC）等项目。
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