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鋰電池已經(jīng)在手機(jī)、電動(dòng)車(chē)和大規(guī)模儲(chǔ)能廣泛應(yīng)用。商業(yè)化的鋰離子電池正極材料主要是依賴于價(jià)格相對(duì)昂貴的鈷（Co）和鎳（Ni）元素的鈷酸鋰（LiCoO2）和高鎳三元（NCM）正極。

近日，我院青年教授徐斌在水資源領(lǐng)域頂級(jí)權(quán)威期刊《Water Resources Research》上發(fā)表題為“Scenario-based multiobjective robust optimization and decision-making framework for optimal operation of a cascade hydropower system under multiple uncertainties”的研究論文。

南京師范大學(xué)的周小四教授課題組與沈健教授課題組合作，通過(guò)多步模板法成功制備了蛋黃殼結(jié)構(gòu)的FePO4（FePO4YSNSs），并用于鈉離子電池正極。FePO4YSNSs由介孔結(jié)構(gòu)的納米蛋黃和堅(jiān)固多孔的納米蛋殼構(gòu)成。另外，改變初始碳球模板的酸化程度，空心FePO4納米球（FePO4HNSs）和實(shí)心FePO4納米球（FePO4SNSs）也被相繼合成。值得注意的是，這一多步模板法還可用于制備蛋黃殼、空心和實(shí)心結(jié)構(gòu)的Fe2O3。 FePO4YSNSs在鈉離子電池正極中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：首先，蛋黃殼結(jié)構(gòu)和納米顆粒構(gòu)筑單元都可以有效地減輕在嵌/脫鈉過(guò)程中的內(nèi)部應(yīng)力；大比表面積和小孔徑可以減小鈉離子/電子的擴(kuò)散距離，從而提高儲(chǔ)鈉動(dòng)力學(xué)。其次，介孔的納米蛋黃可以改善FePO4YSNSs正極的電解質(zhì)滲透，從而加速電荷轉(zhuǎn)移和鈉離子擴(kuò)散；堅(jiān)固的納米殼可以增強(qiáng)FePO4YSNS的結(jié)構(gòu)完整性，從而提高了循環(huán)穩(wěn)定性。另外，高密度的FePO4納米殼的帶隙比低密度的FePO4納米蛋黃的帶隙小，導(dǎo)致在納米殼和納米蛋黃之間形成一個(gè)內(nèi)置電場(chǎng)，這將提高電荷轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)并導(dǎo)致高倍率性能。將上述獲得的FePO4YSNSs用于鈉離子電池正極，電化學(xué)測(cè)試表明：與FePO4HNSs和FePO4SNSs相比，F(xiàn)ePO4YSNSs的儲(chǔ)鈉性能最優(yōu)（在100 mA g−1的電流密度下，可逆容量為106.3 mAh g−1；循環(huán)1000圈后，容量保持率為91.3%）。更重要的是，這種簡(jiǎn)單易行的多步模板法與獨(dú)特的蛋黃殼結(jié)構(gòu)，不僅使FePO4具有優(yōu)異的儲(chǔ)鈉性能，還將為催化等其它領(lǐng)域提供新思路。