近日，我校海洋裝備與機械工程學院吳啟輝教授、鄧丁榕副教授團隊的研究成果“Mn-Doped-Iron Sulfide as Long-Term Stability Anode for High-Performance Sodium-Ion Batteries at Wide Temperature and High-Rate Conditions”（錳摻雜硫化鐵作為寬溫度、高倍率條件下高性能鈉離子電池的長穩定性負極）在國際材料領域權威期刊《Advanced Functional Materials》上發表（["中國科學院"]大類一區TOP期刊IF=19）。
集美大學為論文第一單位和唯一通訊單位，研究生葉永琪為論文第一作者，鄧丁榕、李桂芳以及吳啟輝老師為通訊作者，曾葉、翁建春和樊曉紅老師參與部分工作。
鐵基硫化物因理論容量高，被視為鈉離子電池（SIBs）的潛在負極材料。該研究通過一步溶劑熱法結合后續退火硫化工藝，成功制備出一種新型三維復合負極材料（MFS@rGO）。該材料由Mn摻雜Fe?S?（MFS）嵌入N摻雜還原氧化石墨烯（rGO）構成。N摻雜rGO不僅構建了穩定的導電網絡，還能與Mn摻雜協同作用，有效抑制多硫化物穿梭效應、緩解體積膨脹，大幅提升電極的結構穩定性與循環壽命。得益于多方面協同效應，MFS@rGO在-40°C至60°C的寬溫度范圍內展現出優異的電化學性能。在常溫高電流密度測試條件下，即便以50A/g的超高倍率循環10萬次，容量仍能維持在206.14 mAh/g，且幾乎無衰減。在全電池測試中，該材料同樣表現出優異性能。該研究為通過金屬原子摻雜調控晶格膨脹提供了多尺度理論支撐，也為構建可在極端溫度與高電流倍率下穩定工作的鈉離子電池提供了新策略。
（文/圖：海洋裝備與機械工程學院/編輯：宣傳部）
