随着社会不断发展，人们对能源的需求量日益增加，开发新型高效的清洁能源成为了众多科研工作者关注的焦点。锂离子电池是一种高效、安全、环保、便捷的能量存储装置，已经被广泛应用于消费电子、计算机等领域，并成为电动车（EVs）的关键组成部件。然而，锂离子电池的电极材料是影响其性能的关键，而目前商业化的锂离子电池负极材料多为碳负极材料（理论比容量~370 mAh g^-1），已不能满足人们的需求。因此开发新型的锂离子电池负极材料，成为了近些年锂离子电池研究领域的研究热点之一。
       在潘锋教授的指导下，博士后杨金龙和郑家新（共同第一作者）与学院的研究生、工程师积极合作、协同创新。开发新型的锂离子电池负极材料，将硅酸亚铁锂（Li₂FeSiO₄）及氧化石墨烯（GO）复合材料作为负极材料，并获得了优越的电化学性能。该材料在0.2 A g^-1电流下，容量高达1160 mA g^-1，远远大于现有的商业化碳材料（~370 mAh g^-1），并且在2A g^-1大电流条件下，600次循环后容量保持率仍有81.7%。与此同时，此工作首次提出了双中心储锂模型（FeO_x，Si量子点），让科研工作者们对该材料有了进一步的认识。该科研工作发表在ACS旗下的NanoScale（DOI: 10.1039/C5NR03311J）杂志上。

图1 (a) 最初的二维杂化模型。 (b)放大后的图示：硅酸亚铁锂纳米棒以及FeO4、SiO4交替键合于石墨烯。(c) 充锂态时，负极材料的双中心储锂模型。(d) 脱锂态时，负极材料双中心储锂模型（FeOx、Si及石墨烯形成FeOx·Si@GNS）。

图2 (a) 在0.02 A g-1下，最初20次循环的充放电曲线。(b) 不同倍率下该材料的容量体现。(c) 在2A g-1下，该负极材料600次循环时容量体现。
 
       目前，北京大学新材料学院的各课题组正在努力，相互合作，陆续将更加优秀科研工作形成原创专利，并投到高影响力的杂志上。同时，学院的全体师生正在积极响应北京大学创建世界一流大学的号召，共同努力把北大新材料学院建设成国际一流的材料科学与工程学院。
 

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文章链接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/nr/c5nr03311j#!divAbstract
Jinlong Yang‡, Jiaxin Zheng‡, Lin Hu, Rui Tan, Kai Wang, Shichun Mu* and Feng Pan*, “FeOx and Si Nano-dots as Dual Li-storage Centers Bonded with Graphene for High Performance Lithium Ion Batteries”, Nanoscale， 2015,7, 14344-14350. （SCI IF=7.4)