中科大余彦教授电纺丝在储能材料中的应用

　　在第六届静电纺丝大会上，中国科学技术大学材料科学与工程系余彦教授作了电纺丝在储能材料中的应用的大会报告。余彦教授介绍，静电纺丝是近年来发展的一种制备一维纳米纤维的方法，广泛应用于锂钠离子电池电极材料或电极材料载体的制备。纤维具有较高的长径比、三维交联的网络结构，以及后续处理所获得较大的比表面积和较高的孔隙，可以增大电极材料与电解液的接触面积，从而有效的缩短离子传输距离和促进电子沿着三维网络传输。
　　SnC核壳结构提高储锂性能
　　通过调节纺丝液的组成和组分比例及后续处理条件，可得到形貌可控的纤维，如中空、多通道结构等。这种特殊结构更有利于离子和电子的传输。二氧化钛作为一种嵌入型的钠离子电池负极材料，由于其良好的结构稳定性得到了研究者的广泛关注，但其较弱的电子电导和离子扩散能力成为目前研究的瓶颈。
　　静电纺丝中空纤维提高储锂性能纤维
　　将材料纳米化之后，会有效缩短离子传输路径，且电极整体的导电性会有很大程度的提高；此外，研究表明，在TiO2中引入掺杂、空位等缺陷可有效的提高其电子电导，从而促进钠离子的传输。因此，余彦教授课题组结合静电纺丝方法，通过调控聚合物（PAN，PVP）组分和比例，钛盐作为前驱体及后续的氨气或真空处理，分别制备了氮掺杂和富含氧空位的多通道TiO2纳米纤维，表现出优异的储钠性能（图一）。通过静电纺丝方法结合后续氮掺杂和空位的引入，可获得良好储钠性能的TiO2负极材料。该方法简洁易操作，可以将其应用于其他储能材料的设计和制备。
　　真空处理前后TiO2钠电倍率性能比较
　　余彦教授简介
　　余彦，中国科学技术大学材料科学与工程系教授，博士生导师。2006年获得中国科学技术大学博士学位，2011年，入选中组部首批青年千人。先后在美国（FloridaInternationalUniversity）和德国马普固体研究所（MaxPlanckInstituteforSolidStateResearch）从事科学研究工作。主要研究方向为高性能锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池等关键电极材料的设计、合成及储能机制。目前在J。Am。Chem。Soc。，Angew。Chem。Int。Ed。，Adv。Mater。，NanoLett。，EnergyEnviron。Sci。，等国际著名期刊上发表论文100余篇，其中有10余篇入选ESI高引频论文，相关文章被Nature，Angew。Chem。Int。Ed。，MaterialsViewsChina等作为Highlight和封面文章报道。现兼任英国皇家化学会旗下期刊RSCAdvances副主编。
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