材料科学与工程学院胡胜亮教授带领的团队在新型碳纳米材料合成及应用上取得重要进展

二次锂离子电池作为新能源汽车结构部件，由于具有工作电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、快速充电、工作温度范围宽等优势，已成为了当前最主要的动力来源之一。但是，随着新能源汽车的发展，其续航能力已不能满足人们日常出行需求，有待进一步提高。众多研究者发现，商业化锂离子电池负极材料石墨具有较低的理论储锂容量（372 mAh g^-1），严重制约了新能源汽车续航里程的提高。关键在于寻找性能优异的负极材料。

团队中青年教师王慧奇博士设计并制备出了具有石墨结构的BC_xO_3-x/C复合纳米球，该复合纳米球作为锂离子电池负极材料具有1116 mAh g^-1理论储锂容量和591 mAh g^-1实际储锂容量。该成果以“Highly microporous graphite-like BC_xO_3-x/C nanospheres for anode materials of lithium-ion batteries”为题发表在最新一期的Journal of Materieals Chemistry A（影响因子8.262）上。

荧光碳点本身元素无毒、碳源来源丰富且具有优异光学性能，所以在能源转换、传感检测、纳米医药及显示器件中有着广泛应用潜景。团队利用煤质沥青作为碳源，利用甲酸与双氧水混合液作为氧化剂首次制备出了荧光碳点。该方法不需要加热，也不需要提供额外的能量，而且荧光碳点的产率高。此外，所得碳点还展现出了浓度依赖的发光可调行为，随着浓度的降低碳点的荧光发射波长从630 nm逐步变至400 nm。针对多色可调发光行为机制，团队也进行了详细分析和讨论，因此该工作为荧光碳点带隙的调控提供了新的途径。该工作以题为“Full-colour carbon dots: from energy-efficient synthesis to concentration-dependent photoluminescence properties”发表在了英国皇家化学学会旗下国际著名学术期刊《Chemical Communications》（影响因子6.567）上，同时编辑还邀请了Back Cover亮点报道。硕士研究生孟勋和常青副教授为本论文的共同第一作者。

以上论文，胡胜亮教授均为通讯作者。

以上研究工作得到了国家自然科学基金委（U1510125, 51272301）、山西省自然科学基金（2015021082、2014021008）、青年三晋学者和校杰青等项目资助。