【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】 近日，東北大學(xué)冶金學(xué)院李犁教授團(tuán)隊(duì)在鈉離子電池負(fù)極材料領(lǐng)域取得重要突破，相關(guān)成果以“High-initial-efficiency sodium storage in crystalline carbon nitride mediated by quasi-metallic Zn-N4 sites for wide-temperature batteries”為題，發(fā)表在國內(nèi)頂級學(xué)術(shù)期刊《Science Bulletin》(科學(xué)通報(bào))上。該研究提出一種錨定單原子Zn-N4位點(diǎn)的晶態(tài)氮化碳負(fù)極合成策略，通過一步熔鹽法對傳統(tǒng)氮化碳制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了氮化碳基負(fù)極初始庫侖效率、循環(huán)穩(wěn)定性與寬溫儲能性能的顯著提升。博士研究生李興隆為論文第一作者，李犁教授為通訊作者，東北大學(xué)為第一完成單位。
 

　　石墨相氮化碳(g- C3N4)因獨(dú)特的π共軛結(jié)構(gòu)與豐富氮存儲位點(diǎn)，是頗具前景的鈉離子電池負(fù)極材料，但其無定形性和低結(jié)晶度導(dǎo)致嚴(yán)重的離子捕獲效應(yīng)，初始庫侖效率偏低。傳統(tǒng)導(dǎo)電碳復(fù)合或雜原子摻雜難以根本消除氮缺陷無序，單原子改性也存在位點(diǎn)分布不均、電子調(diào)控有限的問題，且原子級電子調(diào)控與界面化學(xué)的耦合機(jī)制尚不明確。為此，李犁教授研究團(tuán)隊(duì)提出一步熔鹽合成策略，制備出錨定單原子Zn-N4位點(diǎn)的晶態(tài)C3N4框架。熔鹽介質(zhì)促進(jìn)了長程有序晶態(tài)C3N4形成與Zn-N4位點(diǎn)均勻分散，并推動碳原位融入主鏈，構(gòu)建優(yōu)異電子傳輸通路。優(yōu)化后的Zn-TCNC負(fù)極實(shí)現(xiàn)82.24%的突破性初始庫侖效率，倍率性能與循環(huán)穩(wěn)定性顯著優(yōu)于已報(bào)道的氮化碳基負(fù)極。該工作證實(shí)原子級配位工程是構(gòu)建高性能寬溫儲能材料的有效策略，為氮化碳基鈉離子電池負(fù)極的定向設(shè)計(jì)提供了新思路。東北大學(xué)分析測試中心為本文數(shù)據(jù)采集、表征工作提供重要支撐。
 

　　引用：東北大學(xué)冶金學(xué)院李犁教授團(tuán)隊(duì)在Science Bulletin上發(fā)表重要研究進(jìn)展-東北大學(xué)【引用時(shí)間：2026年10月14日】