日前，西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院納米能源材料研究中心謝科予副教授以第一作者、魏秉慶教授作為通訊作者在材料領(lǐng)域頂級期刊Advanced Materials(影響因子18.96)上發(fā)表題為“Ferroelectric-Enhanced Polysulfide Trapping for Lithium-Sulfur Battery Improvement”的研究論文(Advanced Materials, 2016, DOI: 10.1002/adma.201604724)。謝科予副教授及其合作者創(chuàng)新性地提出采用“鐵電效應(yīng)”來抑制鋰硫電池多硫化物的穿梭效應(yīng)，為鋰硫電池循環(huán)穩(wěn)定性的提升開辟了全新的研究方向。該研究成果得到了審稿人的高度評價“The work is definitely publishable since it opens a new direction for research in this area. I expect many researchers will plunge into this direction and eventually lead to the breakthrough in this area”。同時，該研究成果也多次受到MaterialsViews(http://www.materialsviewschina.com/2016/12/the-ferroelectric-effect-the-inhibition-of-polysulfide-for-lithium-sulfur-batteries-shuttle-effect-of-the-new-policy/)和X-MOL(http://www.x-mol.com/news/4283)等專業(yè)科研媒體的報道。

鋰硫電池理論能量密度高達(dá)2600 Wh kg-1，是未來最具應(yīng)用前景的新型二次電池之一。但其充放電過程中的中間產(chǎn)物在電解液中具有一定的溶解性，易擴散到負(fù)極，并與鋰金屬反應(yīng)，造成正極活性物質(zhì)損失，并腐蝕鋰負(fù)極，嚴(yán)重影響了電池的循環(huán)穩(wěn)定性，成為制約其商業(yè)化應(yīng)用最關(guān)鍵問題。該工作借鑒了鐵電材料與光催化領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，簡單地將鐵電材料BaTiO3作為添加劑加入到正極漿料之中，利用納米BaTiO3自發(fā)極化特性吸附同樣為極性的中間產(chǎn)物，顯著提升鋰硫電池的循環(huán)穩(wěn)定性。比其他思路，該方法操作簡單，可無縫銜接到目前鋰電池電極制造工藝之中，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

近年來，謝科予副教授帶領(lǐng)其碩士研究生(魏文飛、于浩然、張坤、游悠、原凱等)圍繞新能源材料與器件開展了系統(tǒng)科研工作，發(fā)表相關(guān)論文10余篇，其中包括Advanced Materials論文3篇(Advanced Materials, 2014, 26, 3592;Advanced Materials 2015, 27, 5936;Advanced Materials, 2016, DOI: 10.1002/adma.201604724;2篇以西北工業(yè)大學(xué)為第一單位與通訊單位，1篇合作參與)。該系列研究工作也得到了國家自然科學(xué)基金面上、青年基金等項目資助。

謝科予副教授所在納米能源材料人才特區(qū)在學(xué)校的大力支持下于2014年6月依托材料學(xué)院成立。中心以國家“千人計劃”特聘教授魏秉慶擔(dān)任中心主任、首席科學(xué)家。該特區(qū)自成立以來，取得豐碩科研成果，先后承擔(dān)國家級項目12項，多次在Advanced Materials(影響因子18.96)、Progress in Materials Science(影響因子27.417)和Chemical Society Reviews (影響因子33.38)等高水平期刊上發(fā)表論文。