近日，我院曹康哲博士课题组与南开大学焦丽芳教授合作，在Advanced Functional Materials（IF：16.8）发表题为“Boosting Coulombic Efficiency of Conversion‐Reaction Anodes for Potassium‐Ion Batteries via Confinement Effect”研究性论文（10.1002/adfm.202007712），信阳师范学院为第一通讯单位，曹康哲为第一作者。

钾离子电池资源丰富、成本低，是规模储能理想的候选体系之一。高容量负极材料通常能够容纳一个或多个钾离子，但通常伴随着剧烈的体积膨胀。这一特点严重威胁着电极表面固体电解质中间相（SEI）的稳定性，导致电极库仑效率低、循环稳定性差。课题组基于钾离子电池负极材料方面的系列研究工作和思考，提出通过限域作用诱导稳定SEI膜快速形成以解决上述问题。研究小组以CuS负极为例，通过将CuS及Nb₂O₅分别分散在碳纳米纤维的核层与壳层，构建了核-壳结构CuS-C@Nb₂O₅-C纳米纤维（NFs）。在此结构中，壳层可保护CuS免于直接与电解质接触，并有效抑制其重构带来的体积膨胀，有助于快速形成稳定的SEI膜。研究结果表明，经过100个循环后，CuS-C@Nb₂O₅-C NFs电极的可逆储钾容量保持率为93.1％，并将库仑效率稳定在大于99.0％的循环周期从CuS-C NFs电极的30个循环缩短至5个循环。同样结构的系列转化反应负极材料均表现出这一优势。该工作为构建高性能钾离子电池电极材料提供了新思路。

该研究得到河南省科技厅、教育厅相关项目的资助，材料表征及测试工作得到8040威尼斯及分析测试中心大型共享仪器平台的大力支持。（8040威尼斯 唐林曹康哲供稿 刘鹏冷向宇审稿 郭鹏审核）

8040威尼斯曹康哲博士在材料类顶级期刊发表研究成果-信阳师范学院新闻网  http://news.xynu.edu.cn/info/1004/9741.htm