近日，我院研究團隊在納米能源領域頂尖期刊《Nano Energy》(IF=11.55)上發表了題為《Enhanced Electrochemical performance promoted by monolayer graphene and void space in silicon composite anode materials》的文章。該論文的第一作者為該團隊丁旭麗副研究員，通訊作者為黃雲輝教授，伟德网站是多少為論文的第一作者單位。

離子二次電池中負極材料作為儲锂的主體，在充放電過程中實現锂離子的嵌入與脫出，對電池的性能有至關重要的影響。目前，商業化的锂離子電池的負極主要采用石墨為負極材料（比容量372 mAh/g）,但是存在比容量低、首次充放電效率低、與電解液發生反應等缺點。因此，今後一段時間内锂離子電池負極材料的研究熱點将主要集中開發具有高比容量、高倍率性能、長循環壽命、低成本、高安全的新型可替代石墨的負極材料。矽作為合金基的電極材料在所有的已報道的電極材料中具有最高的比容量（4200 mAh/g），矽元素在地殼中儲量豐富（27%）、價格低廉，清潔無污染，有望成為下一代高比能锂離子電池的負極材料之一，但是由于矽較低的電導率（~2x10^-4/米歐姆），極大的體積膨脹效應（400%），持續的新的固體電解質界面的形成（SEI），以及低的首次庫侖效率，矽電極材料在充放電過程中會粉化從而從集流體上脫落，使得活性物質之間及活性物質與集流體之間失去電接觸，最終導緻充放電容量的急劇下降。最近該課題組創新性地利用熱熔融-組裝金屬銅的方法，在納米矽粒子表面包覆一層銅，然後通過化學氣相沉積的方法原位可控的制備了單層及幾層的石墨烯包覆的Yolk-Shell式納米複合結構,利用單層石墨烯高的楊氏模量（1100GP）和優越的導電性，該納米結構顯示出了優異的循環穩定性和高的首次庫侖效率。此方法可以實現在納米矽表面進行納米石墨烯的可控制備，就像審稿人所說的，是一次真正意義上矽-石墨烯納米複合材料的突破。同時，該研究為有目的構築、調控納米複合結構和研發新型電極材料提供了有益的啟示。該文章的發表是我校在納米能源材料領域研究的重要突破。