近日,理学院电化学储能团队在国际知名学术期刊《Journal of Materials Chemistry A》(新锐分区二区TOP,JCR一区,影响因子9.2)发表题为“Interface-Engineered In2S3 Sulfur-Vacancy-Anchored Amorphous MoS2 Quantum Dots to Accelerate Sulfur Redox Kinetics toward Advanced Lithium-Sulfur Batteries”的研究论文。我校2024级储能科学与工程专业本科生乔凌云与2022级新能源科学与工程专业本科生李金明为共同第一作者,青年教师贾晓伟博士与金占双教授为共同通讯作者,河北北方学院为唯一完成单位。
针对锂硫电池中多硫化物穿梭效应和迟缓的硫氧化还原动力学难题,研究团队提出了一种创新的界面工程策略,设计并构筑了用于隔膜修饰的晶态-非晶态In2S3-Vs/MoS2肖特基结。该研究成功将非晶MoS2量子点锚定在富含硫空位的In2S3纳米片表面。实验与理论计算表明,构建的In2S3-Vs/MoS2肖特基结界面产生了强大的内建电场,促进了异质结处的电荷重新分布,并引导自由电荷向MoS2表面定向传输,最终有效抑制多硫化物穿梭并加速了硫的氧化还原动力学。得益于上述协同优势,所得改性隔膜(In2S3-Vs/MoS2//PP)展现出优异的电化学性能。在高面载量(6.0 mg cm-2)和贫电解液(6.6 μL mg-1)条件下,该电池仍能实现835.5 mAh g-1的可逆比容量,且在60次循环后容量保持率达到82.9%。
该项成果由两名本科生担任共同第一作者,并全程深度参与实验设计与论文撰写,是理学院深耕科研育人、推进科教融合的生动缩影。近年来,学院持续把学科前沿与科研平台引入人才培养全过程,鼓励本科生早进课题、早进实验室,在真实的科研攻关中锤炼创新思维与实践能力。此次高水平论文的发表,既展现了我院学子扎实的专业功底与科研潜质,也进一步提升了学院在电化学储能领域的学术影响力,为相关学科和专业高质量发展注入了新动能。
论文链接:https://doi.org/10.1039/d6ta05802g