近日，深圳大學材料學院李亞運副教授在期刊《AdvancedEnergyMaterials》(影響因子：27.8，中科院大類一區(qū)，TOP期刊)上發(fā)表題為“3D Printed Sodium-Ion Batteries via Ternary Anode Design Affording Hybrid Ion Storage Mechanism”的研究論文。深圳大學2021級碩士生賀澤鈺為論文的第一作者，李亞運副教授為獨立通訊作者，深圳大學材料學院為第一完成單位。

鈉離子電池作為最有吸引力的大規(guī)模儲能設備之一，需要解決容量與倍率性能之間的權衡問題。本研究將具有混合儲鈉機制的電極材料和高精度電極制備工藝3D打印技術應用于鈉離子電池，設計了一種三元復合物MoS₂@Bi/NC，實現(xiàn)了高可逆容量（在0.1 A g^-1下為604 mAh g^-1，初始輸出為709 mAh g^-1）和優(yōu)異的倍率性能（在15 A g^-1下為169.6 mAh g^-1）。通過合理設計結構和界面工程，有效地協(xié)同了MoS₂的轉化型特性、Bi的合金型特性以及N摻雜碳的吸附型特性。基于3D打印技術對電極結構精細調控制備鈉離子全電池，負載質量11.7mg cm^-2的情況下，1.0 A g^-1時具有114 mAh g^-1的容量。這項工作將促進3D打印鈉離子電池器件的設計，充分發(fā)揮混合儲鈉機制的優(yōu)勢，為鈉離子電池的制備提供新的思路。

上述研究工作獲得了國家自然科學基金面上項目、廣東省自然科學基金面上項目以及深圳市基礎研究面上項目的支持。