2020年1月4日获悉，我院朱裔荣副教授在国内顶尖中科院一区期刊《纳微米快报》（Nano‑Micro Letters，影响因子为12.264）上发表了题为“石墨化碳量子点修饰的硫化镍钴作为碱性水系电池的正极材料（Graphitic carbon quantum dots modified nickel cobalt sulfide as cathode materials for alkaline aqueous batteries）”的研究论文。该工作中设计和合成了新型石墨化碳量子点（CQDs）修饰的NiCo2S4复合材料（N, S-CQDs/NiCo2S4），首次研究了其在碱性水系电池中的应用。
CQDs作为一种尺寸小于10 nm的新型零维碳材料，由于其具有独特的量子尺寸效应、表面效应和介电限域效应等优点，近年来在储能领域的应用逐渐引起了研究者的关注。该工作首先采用混酸强化学氧化法回流合成路径制备得到了石墨化的CQDs，其产量高达50％以上，并进一步利用其作为结构导向剂和导电剂一步原位水热法制备得到氮硫共掺杂石墨化CQDs修饰的纳米杆组装成的海胆状NiCo2S4微米球复合正极材料。与纯的NiCo2S4相比，该复合正极材料表现出增强的比容量、倍率性能和循环稳定性，这优异的电化学性能可归因于具有电容特性的高导电性N, S-CQDs与具有法拉第特性的高容量NiCo2S4之间的协同效应。在此基础上，以其作为正极，N-rGO/Fe2O3作为负极，组装成新型水系碱性混合储能器件，实现了较高的比能量（50.2 Wh kg−1）、高的比功率（9.7 kW kg−1）和优异的循环稳定性。该工作为电池/电容型复合材料同时被利用作为正极和负极的高性能碱性水系储能器件的设计和开发提供了有价值的指导。
该论文的第一作者为湖南工业大学朱裔荣副教授，通讯作者为中南大学侯红帅副教授，湖南工业大学为第一单位，该研究得到了国家自然科学基金、中国博士后特别资助、中国博士后面上项目、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅优秀青年基金的资助。
论文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s40820-019-0355-0
