锂离子电池已经逐渐成为便携式电子设备的主流电源

如今，电动汽车越来越受欢迎。相对于燃油汽车，电动汽车节省能源，操控性更好，然而电动汽车也有一个硬伤，就是充电和续航问题。日前，哈工大化工与化学学院陈刚教授带领的能量转换材料团队在锂离子电池负极材料研究方面取得重要进展，有望实现电动汽车快速存储和输出电能。该研究成果发表于材料科学领域顶级期刊《先进材料》，并被选为当期封面文章。

近年来，锂离子电池已经逐渐成为便携式电子设备的主流电源，并被认为是可以应用于电动汽车、混合电动汽车驱动装置中最有前景的电源。此外，锂离子电池可以储存与转换太阳能、风能等绿色能源，以缓解上述绿色能源的间断性与不稳定性，实现能量的供需平衡。

目前，诸多领域对于锂离子电池的需求量日益增大，传统电极材料的容量以及快速充放电能力已经达到瓶颈。研发高倍率充放电能力的电极材料以满足有效且快速的能量存储与输出迫在眉睫。

陈刚团队率先提出将“二维纳米流体”结构来提高材料的充放电速度。团队制备了纳米片，组装成能够自支撑的层层堆叠结构。通过电化学测试发现，纳米片的离子电导率比块体材料增大几个数量级，电池的充放电性能得到大幅度地提高。该研究为有效提高电极材料充放电性能指明新方向，同时为构建高功率、高稳定性的锂离子电池提供了新的探索思路。

研究工作得到了国家自然科学基金及德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授的合作支持。