科研学术

　　近日，美国化学协会出版的国际纳米科学技术领域权威刊物《Nano Letters》（纳米快报，2011年SCI影响因子为13.198）发表了我校物理电子学院王治国教授完成的最新研究成果(Zhiguo Wang, Meng Gu, Yungang Zhou, et al. "Electron-Rich Driven Electrochemical Solid-State Amorphization in Li-Si Alloys" Nano Lett. )。王治国教授为第一作者，电子科大为第一作者单位。

　　锂离子电池是当今国际公认的理想化学电源之一。锂离子电池从小型电子产品应用领域扩展到大功率动力型领域，如电动汽车和电站储能。这对锂离子电池提出了新的更高的要求，针对动力性电池，要求电极材料具有高容量、高效率、高安全性等特点。硅基合金材料作为一种高容量的负极材料（3579 mAh/g），储锂量高，循环性能稳定，是一种最具潜力的候选材料。但合金系列材料在嵌锂过程中有一个共同现象就是电化学反应导致的微观结构变化不同于经典热力学引起的结构变化，Si基合金发生电化学诱导非晶化现象。王治国教授采用计算机模拟方法提出富电子电化学诱导非晶化机理，Chongmin Wang采用原位透射电镜技术分析了Si纳米线嵌锂过程的原子反应过程，发现在反应界面确实存在富锂的状态。审稿人评论此工作为“The authors are to be congratulated for an excellent piece of work that removes much of the mystery about why the Li-Si alloys that form during the electrochemical lithiation of crystalline Si are amorphous.”（译文：祝贺作者们取得杰出的工作，他们的工作很大程度上解释了晶体Si在电化学锂化过程中形成非晶Li-Si合金的科学原理。）这一结果揭示电极材料电化学反应的微观机理，有利于推动新型高性能锂离子电池电极材料的研究和应用。

　　王治国教授于2010.10-2012.10在太平洋西北国家实验室访问，与Fei Gao，Chongmin Wang研究员建立了良好的合作关系，在计算机模拟结合原位电镜研究锂离子电池电极材料脱嵌锂机理方面取得了一系进展，相关研究成果发表在Nano Letters, 12 (2012): 1624-1632；Nano Letters, 12 (2012): 5186-5192；ACS Nano, 7 (2013): 6303-6309等期刊上。目前，双方正在开展新一代二次动力电池方面研究，如Mg离子电池。

　　论文地址：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl402429a