近日，物电学院林雨潇副教授以第一作者在《Nano Letters》（IF 11.2）上发表了题为“Carbon-Nanotube-Encapsulated-SulfurCathodes for Lithium−SulfurBatteries: Integrated Computational Design and Experimental Validation”的文章(doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04247)。该论文通讯作者为美国布朗大学齐月教授和美国马里兰大学John Cumings教授。
林雨潇副教授及合作者利用综合计算的方法，成功设计了具有最优孔径大小的用于锂硫电池的纳米碳管封装硫正极材料。通过计算锂离子传输能垒并将多种分子大小与纳米碳管中的管壁开孔大小进行比较，成功预测了周长为16~30碳原子的开孔可以选择性通过锂离子和硫气体分子，并隔绝溶剂分子及溶剂化结构，并表明预测的最优管壁开孔大小可以通过控制氧化参数而获得。这一基于计算设计的纳米碳管封装硫正极为制备碳纳米管和硫的复合材料提供了理论标准，相关实验也验证了这一设计可以缓解多硫化物穿梭效应并提高锂硫电池的循环稳定性。
这项研究始于林雨潇副教授在密西根州立大学的博士时期，其他合作者还包括美国马里兰大学的王春生教授、Jiremy Ticey博士、Vladimir Oleshko博士，北京航空航天大学朱禹洁教授和我院赵新生教授。
林雨潇副教授，本科硕士均毕业于清华大学，博士毕业于美国密歇根州立大学，美国爱达荷国家实验室博士后，于2021年7月引进至江苏师范大学。主要研究方向为计算材料学及其在锂电池、锂硫电池、燃料电池等储能材料器件方面的应用。迄今已在Nat. Commun., Energy Environ. Sci., Angew. Chem., Mater. Today, J. Am. Chem. Soc., Nano Lett., Nano Energy等国际知名期刊发表SCI论文20余篇, 总引用1200余次，并入选国际综合性期刊Exploration青年编委。
赵新生教授，江苏省特聘教授，我院动力电池关键材料与系统团队带头人，主要从事质子交换膜燃料电池、储能电池的关键材料制备技术和系统集成应用研究，已在Chem. Rev., Energy Environ.Sci.等国际能源类杂志发表学术论文100 余篇，申请中国发明专利35件，授权发明专利14件，软件著作权8项，先后主持国家自然科学基金面上项目2项、江苏省自然科学基金2项、徐州市科技创新计划4项，曾荣获中国科学院院长优秀奖、中国国际工业博览会高校展区优秀展品二等奖、淮海地区科学技术奖。
齐月教授，美国布朗大学工程学院Joan Wernig Sorensen杰出教授。主要研究领域包括为电池和燃料电池材料中的材料失效、离子输运和电-化学机械耦合；纳米结构材料的生长、结构和力学性能等。迄今已在Nature, Science, Nat. Nanotech.等国际顶级期刊发表SCI论文近200篇，总引用11000余次,曾获美国矿物、金属和材料学会(TMS) Brimacombe奖章和年轻领袖发展奖；三次获通用汽车公司Campbell基础研究奖：获费曼纳米技术理论奖。
JohnCumings教授,美国马里兰大学教授，主要研究方向为纳米材料、冷冻电镜和透射电镜等，迄今已在Nature, Science, Nat.Nanotech.等国际顶级期刊发表SCI论文100余篇，总引用12000余次，入选世界前2%科学家。