北京化工大学王峰教授、牛津教授团队ESM：废弃生物质菜籽粕转化为CdS修饰碳材料用于高能钠金属电池

近日，北京化工大学王峰教授/牛津教授团队在国际知名期刊Energy Storage Materials上发表题为“From waste to wealth: Cd-adsorbed rapeseed meal towards CdS-decorated nanocarbons for high-performance sodium metal batteries”的研究文章。该工作提出了一种绿色策略，通过使用吸附镉的菜籽粕（RM/Cd）作为前驱体，合成CdS修饰的纳米碳材料（RM/CdS），采用原位和非原位表征技术相结合，揭示了RM/Cd的碳化机制。将当RM/CdS用于改性Na金属负极时，在半电池和全电池中表现出优异的电化学性能。详细研究并揭示RM/CdS在钠金属负极中的改性机制。

菜籽粕（RM）作为一种高效的吸附剂，因其含有大量O/N/S功能基团，可以有效净化含Cd2+的废水。随后RM/Cd通过一步热解过程成功转化为RM/CdS。通过原位和原位外表征技术研究了RM/Cd的碳化机制，揭示了其结构组成的高度可调性。所制备的RM/CdS进一步用于改性钠金属负极，实现了钠的均匀沉积，在半电池和全电池中表现出良好的性能。研究表明，硫化镉的加入降低了Na+的脱溶剂化能垒，使电极具有更优的电化学动力学性能。同时，Na+在CdS及其衍生物表面的低扩散能垒促进了金属钠的横向生长，实现了均匀平滑的钠沉积。此外，CdS及其衍生物中丰富的亲钠位点调节了钠的成核和生长过程，进一步抑制了树枝状晶体的形成。

王峰，教授，博士生导师，英国皇家化学会会士，2003年毕业于日本东京都立大学工学获工学博士学位，2003年至2006年在日本国立信州大学完成博士后研究。现任北京化工大学副校长、材料电化学过程与技术北京市重点实验室主任，兼任北京表面工程学会第八届理事会副理事长、中国化学会能源化学专业委员会委员、教育部科技委材料学部委员。主要从事电催化材料、电化学储能材料、纳米炭材料以及应用电化学工程等领域的研究。2007年入选教育部新世纪优秀人才支持计划，2011年获得国家杰出青年科学基金资助。先后承担了国家重点研发计划项目、国家科技支撑计划项目、国家863计划项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金区域联合基金重点支持项目、北京市科技计划项目以及企业委托项目等10余项科研项目，在Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., Energy Environ. Sci., Nano Energy, ACS Catal., Energy Storage Mater. 等国际期刊上发表SCI学术论文共200余篇，编写英文专著1部，获国家发明专利授权50余件、欧洲和日本发明专利授权各1件，获省部级科技奖励一等奖和二等奖各1项。

牛津，教授，硕士生导师，2018年毕业于北京化工大学材料科学与工程专业获工学博士学位（导师王峰教授），2017-2018年在美国麻省理工学院联合培养（导师Prof. Jing Kong），2019-2020年在日本东京都立大学进行博士后研究工作（合作导师Prof. Kiyoshi Kanamura）。主要从事生物质基电化学储能材料及应用研究。近年来，以第一作者或(共同)通讯作者在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Energy Environ. Sci., Adv. Funct. Mater., Adv. Sci., Nano Energy, Energy Storage Mater.等期刊发表SCI收录论文40余篇，其中影响因子>15的22篇，ESI高被引论文3篇，ESI热点论文1篇，封面封底论文5篇，论文他引3400余次，单篇最高引用 500 余次。编写英文专著1部（9.7万字），申请国家发明专利 20余项，授权10项。担任eScience、Battery Energy、Energy Materials and Devices、Advanced Powder Materials等期刊青年编委，担任Molecules杂志专刊客座编辑。主持国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目、北京市自然科学基金京津冀基础研究项目、北京化工大学青年优秀后备人才项目和企业委托项目等10余项。入选北京化工大学青年英才百人计划(B类)，获省部级奖励一等奖和二等奖各1项。