近日，大连理工大学材料科学与工程学院黄昊-教授能源材料与器件实验室在国际顶级期刊《影响因子为11的能源领域。
《Nano Energy》 发表题为“Fe3N constrained inside C nanocages as an rod for Li-ion communications through post-synthesis nisidation”的研究成果。
本研究提出了一种碳约束氮化铁纳米核壳结构，以解决锂离子二次电池循环过程中活性材料严重体积膨胀导致电极粉末失效的瓶颈问题。
实验证明，电池在二次循环时仍能保持工作容量，未发现明显衰减。
长期以来，锂离子电池的高密度储能与其电极材料的稳定性一直是一对矛盾。
为了实现高密度储能，电极在长期循环过程中很难保持完整稳定的结构。
本研究结合等离子体物理和化学氮化工艺制备碳限域氮化铁纳米材料作为锂离子电池负极。
这种新型纳米材料在微观层面同时实现了高密度能量存储和结构约束。
电解质可以通过缺陷位置自由地进入碳层内部并与活性材料氮化铁发生电化学反应。
柔性碳壳不仅可以缓解活性物质在储存和释放锂过程中体积膨胀和收缩导致电极粉末失效的问题，而且碳层优异的本征导电性为锂的快速转移提供了有效的途径。
界面电荷，从而实现碳约束氮。
铁纳米材料在锂离子电池中的长循环高密度充放电性能。
研究成果为提高纳米能源材料与器件的工程应用提供理论基础和技术支撑。
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