我院青年教師楊雯杰博士成功制備了核殼結(jié)構(gòu)的Bi@石墨炔納米球，為鈉離子電池實(shí)現(xiàn)了高倍率容量和優(yōu)異的穩(wěn)定性，相關(guān)成果于2025年5月以“Core-shell structured Bi@graphdiyne nanospheres enable high rate capacity and outstanding stability for sodium-ion batteries”為題發(fā)表于中科院1區(qū)Top期刊《Chemical Engineering Journal》。我院楊雯杰博士和2021級(jí)碩士研究生周乾坤為論文共同第一作者，楊偉教授、衛(wèi)春祥副教授和香港理工大學(xué)Anthony C. Y. Yuen助理教授為論文共同通訊作者，合肥大學(xué)為第一單位。

鉍因其超高的理論體積容量，成為鈉離子電池（SIBs）極具前景的電極材料。然而，其實(shí)際應(yīng)用受到循環(huán)過(guò)程中顯著體積膨脹的阻礙，導(dǎo)致容量快速衰減。本研究報(bào)道了Bi@GDY的合成——一種通過(guò)原位催化生長(zhǎng)法制備的納米復(fù)合材料，由包裹在石墨炔（GDY）核殼結(jié)構(gòu)中的鉍納米球組成。這種獨(dú)特結(jié)構(gòu)有效緩解了體積膨脹，同時(shí)增強(qiáng)了鈉存儲(chǔ)性能，展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)特性，包括高容量、卓越的循環(huán)穩(wěn)定性和寬溫域穩(wěn)定性能。Bi@GDY陽(yáng)極在3000次循環(huán)后仍保持361.6 mAh g^-1的高容量，容量保持率達(dá)96.9%。原位和非原位表征揭示了增強(qiáng)的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，并證實(shí)了特征性合金化/脫合金機(jī)制。此外，Bi@GDY//NVP全電池在700次循環(huán)后實(shí)現(xiàn)183.2 mAh g^-1的容量，保持率為86.9%，突顯了其在實(shí)際鈉離子電池應(yīng)用中的潛力。這些發(fā)現(xiàn)表明Bi@GDY是下一代鈉離子電池極具應(yīng)用前景的電極材料。

（撰稿人：楊雯杰；初審：陳靜怡；復(fù)審：胡恩柱；終審：楊偉）