首发!我校碳中和研究院研究成果于国际顶级期刊Advanced Materials上刊发

作者:碳中和研究院发布时间:2023-12-28浏览次数:269

      

近日,我校碳中和研究院以“永乐高ylg”为第一单位在国际顶尖期刊Advanced Materials上发表题为“Undercoordination Chemistry of Sulfur Electrocatalyst in Lithium-Sulfur Batteries”(锂硫电池催化剂设计中的欠配位化学)的综述论文。

Advanced Materials是材料科学领域国际顶级期刊,主要发表功能材料化学和物理前沿的高质量研究文章、综述、评论及展望,2023年影响因子为29.4。据悉,这是我校首次以第一完成单位在Advanced Materials期刊发表研究成果。文章通讯作者为陈忠伟院士与王新研究员,第一作者为我校青年教师王加义博士。

随着便携式电子设备的不断更新换代,人类对于可充电二次电池的能量密度提出了更高的要求。但是目前商业化的锂离子电池几乎已经开发至理论容量极限,无法进一步满足现代科技日益增长的能源需求,因此开发新的电池体系显得尤为必要。锂硫电池作为一种新型锂离子电池,以硫作为正极,锂作为负极,通过硫的氧化还原反应实现可逆充放电循环。硫正极的理论比容量高达1675 mAh g-1,在与锂负极匹配后,理论能量密度能够达到2600 Wh kg-1。同时,硫正极还具有价格低廉、储量丰富、环境友好等优点,被认为是极具潜力的下一代高容量电极材料。然而,锂硫电池的商业化进程仍然受制于一些技术问题局限,包括多硫化锂穿梭效应明显,硫物种转化动力学缓慢,循环稳定性低等。大量研究表明,在锂硫电池体系中引入硫催化剂可以抑制多硫化锂穿梭效应,加快硫物种转化,提升反应动力学,因此对硫催化剂进行改性提升其催化活性成为锂硫电池研究的重点。

论文《Undercoordination Chemistry of Sulfur Electrocatalyst in Lithium-Sulfur Batteries》总结了硫催化剂设计中欠配位化学的最新进展,汇总了典型的欠配位材料结构和实施策略,并详细介绍其潜在作用机制,从多硫化锂吸附行为、多硫转化动力学、电子/离子输运和动态重构四个方面进行详细阐述,并对欠配位化学的未来发展方向进行了展望。