本实验室周朝金博士顺利通过博士论文答辩

2020年8月17日，华南理工大学8号楼201会议室举行周朝金等三位博士研究生博士学位论文答辩。周朝金博士答辩的题目为“元素替代与表面改性对钠离子电池高压层状镍基正极材料性能的影响”，指导老师为朱敏教授。担任本次论文答辩委员会的主席是来自广东省科学院的刘敏教授，委员有来自华南农业大学的刘应亮教授，华南理工大学的朱敏教授、曾德长教授、欧阳柳章教授、刘军教授、杨黎春教授。来自华南理工大学的姜伟博士后担任答辩秘书。周朝金博士以钠离子电池领域的高压镍基正极材料为研究对象，以元素替代与表面改性为手段，用大约40分钟的时间对其博士研究生期间Co，F，Li，Mg等元素替代以及硼化物修饰Na-Ni-Mn-Ti-Co-O层状材料的研究进行了系统的阐述。随后，答辩委员会委员对其博士期间的研究内容及博士学位论文进行了交流。各位委员充分肯定了周朝金博士在攻读博士学位期间的工作成果，并围绕其博士学位论文提出了不少中肯的意见与建议。经过约一小时的答辩，周朝金博士顺利通过博士学位论文答辩。

周朝金博士自2016年起在广东省先进储能材料重点实验室攻读博士学位，师从导师朱敏教授。在攻读博士学位期间，周朝金博士采用溶胶凝胶法实现元素替代，采用共沉淀法对材料表面进行包覆，制备了一系列钠离子电池镍基正极材料，包括：过渡金属Co取代，阴离子F取代，F、Li共取代，Mg替代以及表面包覆硼化物的Na-Ni-Mn-Ti-O层状正极材料。周朝金博士的研究表明，Co替代Ni改善了高电压部分P3-P3"的相转变可逆程度，提高了材料的首次库伦效率和放电容量。在Co替代的基础上，进一步采用F替代O，降低了材料中晶格氧含量，抑制了高电压部分O^2-/O^-氧化还原反应造成的氧损失。通过调控Mn/Ti含量，抑制了上述Co掺杂正极电极电化学反应过程中多相转变，平滑了充放电曲线；在此基础上进行Li，F共掺杂则进一步稳定了材料的结构稳定性。此外，采用Mg替代制备的正极材料，能增加该层状材料的层间距，从而提升钠离子的扩散速率。最后，周朝金博士利用H₃BO₃与正极材料在高温煅烧后形成的稳定硼包覆层，有效阻挡了材料与电解液之间的直接相互作用，从而有效抑制了电解液对材料表面的腐蚀，提高了材料的循环性能。在攻读博士学位论文期间，周朝金博士在ACS Applied Materials & Interfaces等期刊上发表论文，在2019年期间获得华南理工大学优秀博士学位论文创新基金二等奖。