山東大學馮金奎教授課題組在二維材料制備及金屬電池研究上取得新進展

近日，山東大學材料科學與工程學院馮金奎教授課題組在二維材料的制備及在鋅金屬電池、鋰金屬電池和鋰電池的研究方面取得兩項緊要進展，相關研究成果均發表在專業國際頂級期刊ACSNano(IF=13.903)上。通訊作者為馮金奎教授，山東大學為第一完成單位。

課題組2018級博士生田野在Ti3C2TxMXene上電沉積鋅制備了柔性自支撐的MXene@Zn電極，分別用作鋅金屬負極和鋰金屬負極的“host”，探究了在MXene@Zn電極上電沉積鋅的生長機制；因為鋅可與鋰發生合金化反應，可被用作形核劑，使MXene@Zn具有較好的親鋰性，有效抑制了水系電解質中鋅枝晶的生長。相關研究成果以“FlexibleandFree-StandingTi3C2TxMXene@ZnPaperforDendrite-FreeAqueousZincMetalBatteriesandNonaqueousLithiumMetalBatteries”（2019，10.1021/acsnano.9b05599）為題發表在ACSNano上。

同期，課題組2019級博士生安永靈采用真空脫合金法從商業化的硅鈣合金中成功制備出高純的二維硅，通過改變反應條件來優化微觀形貌，從而得到優異的儲鋰性能。將所制備的二維硅進一步與二維MXene結合，制備了自支撐的2D/2D結構用做鋰金屬電池的親鋰成核劑，得到較長循環壽命的電池。該研究成果以“ScalableandPhysicalSynthesisof2DSiliconfromBulkLayeredAlloyforLithium-IonBatteriesandLithium-MetalBatteries”（2019，10.1021/acsnano.9b06653）為題在發表在ACSNano上。

上述研究得到了國家自然科學基金、國家自然科學基金國家重點項目、山東省泰山學者項目、山東省重點研發計劃項目和山東大學青年學者將來計劃項目等的支持。

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