近日，材料与能源学院徐茂文教授团队在探索室温钠-二硫化硒电池正极载体材料上取得新进展。研究成果以“A strategy for polysulfides/polyselenides protection based on Co9S8@SiO2/C host in Na-SeS2 battery”（基于Co9S8@SiO2/CS宿主材料的Na-SeS2电池多硫化物/多硒化物保护策略）为题发表在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》(先进功能材料)上，西南大学为该成果的唯一完成单位，硕士生杨婷婷为该论文的第一作者，徐茂文教授为通讯作者。
尽管地壳中丰富的钠、硫资源使得室温钠硫电池有望应用于大规模储能系统，但硫导电性差、中间产物穿梭和正极材料体积膨胀严重等问题阻碍了其进一步发展。针对这些问题，徐茂文教授课题组用二硫化硒（SeS2）活性物质代替硫，利用导电性强的硒来显著提高活性物质的导电性；针对反应中间体（多硫化钠/多硒化钠）在醚类电解液中严重穿梭等问题，提出了在金属有机框架衍生物（MOFs）表面原位生长二氧化硅（SiO2）壳进一步制备得到核-壳结构的八硫化九钴（Co9S8@SiO2/C）复合物。将该核-壳结构复合材料用于存储SeS2，一方面能够利用其内部空间有效缓解体积膨胀；另一方面，复合物内部的硫化物颗粒和外层的SiO2壳能够同时发挥吸附作用，有效吸附充放电过程中生成的多硫化钠/多硒化钠。此外，课题组还利用了一系列原位/非原位表征，探究和分析了正极载体材料和活性物质在充放电过程中的具体变化过程和机理，为室温Na-SeS2电池的进一步研究奠定基础。
近两年，徐茂文教授课题组在锂(钠)电池上取得了系列研究进展，相关成果以西南大学为第一单位发表于Adv. Energy Mater: (2020, 10, 1903351)、AdV. Sci. (2020, 7, 1902617)、Adv. Funct Mater: (2018, 28, 1704443)等国际知名期刊上，在一定程度上推动了新型电化学储能技术的发展。
该研究工作得到国家自然科学基金面上项目、中央高校基本业务费项目团队项目和研究生导学团队建设项目资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202001952.