东南大学材料学院孙正明教授研究团队在高性能储能材料领域取得重要研究进展。课题组在Journal of Materials Chemistry A（影响因子：8.867）, Energy Storage Materials（即时因子13.6）, Carbon（影响因子：6.337）等国际高水平期刊发表多篇研究论文。

随着电动汽车和可持续新能源的快速发展，新型二次电池成为国际前沿研究热点。提高储能的能量密度与功率密度、延长电池寿命以及改善电池的安全性、进一步控制电池的低成本化及资源再生等系列问题，对材料研究提出了更高的挑战。本研究团队（包括孙正明教授，陈坚教授，田无边副教授，章炜副教授和张培根博士）近年来针对锂离子电池、钠离子电池等方面，开展了新型钛酸锂、MXene、锡系、过渡族氧化物和锂金属等负极材料、硫正极材料的研究。通过材料缺陷调控、多级结构构建、多尺度复合等方法，大幅度改善了电极材料性能，为开发新型储能材料提供了新的视角与策略。

相关成果近期发表在以下国际期刊：

[1] Xu H., Qin L., Chen J., Wang Z., Zhang W., Zhang P., Tian W., Zhang Y., Guo X., Sun Z., Toward advanced sodium-ion batteries: a wheel-inspired yolk–shell design for large-volume-change anode materials. Journal of Materials Chemistry A, 2018. DOI: 10.1039/c8ta03772h

内容介绍：http://smse.seu.edu.cn/sun/2018/0621/c19282a231404/page.htm

全文链接：http://dx.doi.org/10.1039/C8TA03772H

核心内容：构建了用于锂/钠离子电池大体积变化负极材料的一种轮状的蛋黄-壳结构，表现出优异的倍率性能和循环稳定性。

图1.传统的蛋黄-壳（YS）结构和新型的WS结构的合成示意图

博士生徐晖为第一作者，陈坚教授，孙正明教授（东南大学）与王钻开教授（香港城市大学）为共同通讯作者

[2] Zheng W., Zhang P., Chen J., Tian W.B., Zhang Y.M., Sun Z.M., In-situ synthesis of CNTs@Ti3C2 hybrid structures by microwave irradiation for high-performance anodes in lithium ion batteries. Journal of Materials Chemistry A, 2018, 6: 3543-3551.

内容介绍：http://smse.seu.edu.cn/sun/2018/0205/c17929a207968/page.htm

全文链接：https://doi.org/10.1039/C7TA10394H

核心内容：利用微波法在MXene上原位快速生长碳纳米管，生成的复合材料用于锂离子电池负极时展现出优异的储锂性能。

图2 CNTs@MXene复合材料制备流程图

博士生郑伟，张培根博士为共同一作，陈坚教授和孙正明教授为共同通讯作者

[3] Wang D., Zhang Y., Chen J., Xu H., Liguang Q., Li Y., Zhang W., Zhang P., Tian W., Guo X., Sun Z., Structural hybridization of ternary (0D, 1D and 2D) composites as anodes for high-performance Li-ion batteries. Energy Storage Materials, 2018, 13: 293-302.

内容介绍：http://smse.seu.edu.cn/sun/2018/0625/c17929a231512/page.htm

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2018.02.003

核心内容：以一步水热法制备了0D-1D-2D三元复合材料。该复合材料各组分之间具有结构协同作用，作为锂电负极时表现出优异的电化学性能。

图3 低维复合材料结构示意图与循环性能

硕士生王丹为第一作者，陈坚教授和孙正明教授为共同通讯作者

[4] Xu H., Chen J., Wang D., Sun Z., Zhang P., Zhang Y., Guo X., Hierarchically porous carbon-coated SnO₂@graphene foams as anodes for lithium ion storage. Carbon, 2017, 124: 565-575.

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.09.016

核心内容：通过界面修饰设计一种碳包覆SnO₂/石墨烯多级孔结构，展示出优异的储锂性能。

博士生徐晖为第一作者，陈坚教授和孙正明教授为共同通讯作者

[5] Xu H., Chen J., Li Y., Guo X., Shen Y., Wang D., Zhang Y., Wang Z., Fabrication of Li4Ti5O12-TiO2 Nanosheets with Structural Defects as High-Rate and Long-Life Anodes for Lithium-Ion Batteries. Scientific Reports, 2017, 7(2960).

全文链接：http://dx.doi.org/10.1038/s41598-017-03149-2

核心内容：通过调控钛酸锂纳米片的结构缺陷（空位、晶界和相界等）实现了优异的倍率性能和长程循环稳定性。

博士生徐晖为第一作者，陈坚教授为通讯作者

[6] Elsiddig Z.A., Xu H., Wang D., Zhang W., Guo X., Zhang Y., Sun Z., Chen J., Modulating Mn⁴⁺ Ions and Oxygen Vacancies in Nonstoichiometric LaMnO₃ Perovskite by a Facile Sol-Gel Method as High-Performance Supercapacitor Electrodes. Electrochimica Acta, 2017, 253: 422-429.

全文链接：http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2017.09.076

核心内容：通过非计量比同时调节了LaMnO₃中锰离子与氧离子浓度，提升了其电化学性能。

博士生Elsiddig 为第一作者，章炜副教授与陈坚教授为共同通讯作者

近期已投稿论文：

[1] Zhang H., Zhang P.G., Zheng W., Tian W.B., Chen J., Zhang Y., Sun Z., 3D d-Ti₃C₂ Xerogel Framework Decorated with Core-shell SnO₂@C for High-performance Lithium-ion Batteries. （在审-修改）

核心内容：采用水热法合成碳包覆的SnO₂纳米粒，并通过溶胶凝胶法自组装三维SnO₂/d-MXene干凝胶骨架结构；其作为锂离负极时表现出优异的电化学性能和长循环寿命。

博士生张恒为第一作者，张培根博士和孙正明教授为共同通讯作者

[2] Qin L., Xu H., Wang D., Zhu J., Chen J., Zhang W., Zhang P., Zhang Y., Tian W., Sun Z. Fabrication of lithiophilic copper foam with interfacial modulation towards high rate lithium metal anodes. （在审-修改）

核心内容：利用氧化锌调控熔体锂在泡沫铜内部的自润湿，制备的复合金属锂负极显示出优异的倍率性能和长程循环稳定性。

博士生秦立光为第一作者，陈坚教授和孙正明教授为共同通讯作者

[3] Xu H., Liu Y., Qiang T., Qin L., Chen J., Zhang P., Zhang Y., Zhang W., Tian W., Sun Z., Boosting sodium storage properties of titanium dioxide by a multiscale design based on MOF-derived strategy. (在审)

核心内容：通过MOF衍生的策略，从原子、微观结构和宏观结构尺度上设计了一种高性能的TiO₂基钠离子电池负极材料。

博士生徐晖为第一作者，陈坚教授和孙正明教授为共同通讯作者