低碳院在锂电新材料基因工程领域获重要进展

7月24日，国家能源集团北京低碳清洁能源研究院（以下简称低碳院）在基于计算驱动的材料基因工程领域取得重要成果，锂离子电池材料设计方向的研究论文“Synergistic effect of carbon nanotube and encapsulated carbon layer enabling high-performance SnS₂-based anode for lithium storage”发表于SCI能源化学领域一区TOP期刊《Journal of Energy Chemistry》（影响因子14）。

图为碳纳米管/二硫化锡@碳的制备示意图和二硫化锡层在不同体积状态下的比较

二硫化锡因其较大的层间距和高理论容量被视为最有前景的锂离子电池阳极材料之一。然而在实际应用中，二硫化锡导电性差，且在锂化/脱锂过程中存在显著的体积变化，导致其容量衰减迅速，严重阻碍了其商业化应用。为解决这一关键难题，低碳院先进材料研究中心电池材料团队应用基于计算驱动的材料基因工程方法，研发出一种具有优异储锂性能和长循环稳定性的新型复合材料。该复合材料具有优异的电子/离子导电性、稳定性和高锂存储反应动力学，在实验中表现出卓越的电池性能。以该材料为阳极的锂离子电池在0.1安/克和1.0安/克电流密度下分别循环100次和1000次后，储锂容量仍高达837毫安时/克和529.8毫安时/克。

依托国家能源集团优势资源与产业基础，低碳院先进材料研究中心深耕二次电池材料领域研究，成功研发出性能卓越、市场竞争力强的碳基储能材料系列产品。同时在锂金属阳极、固态电解质以及高性能锂硫电池等前沿技术领域开展基础研究，材料基因工程理念的引入进一步加快了新材料的开发进程，电池材料团队多项研究成果发表于Advanced Functional Materials, Energy Storage Materials等行业国际知名期刊。低碳院先进材料研究中心将进一步加强人工智能驱动的新材料开发，加快新能源材料研发进程，为国家能源集团在新能源材料领域业务拓展和产业转型升级提供强有力的科技支持，为集团公司全面建设世界一流清洁低碳能源科技领军企业贡献科技力量。