• 首發!我校碳中和研究院研究成果于國際頂級期刊Advanced Materials上刊發

    作者:碳中和研究院發布時間:2023-12-28瀏覽次數:269

          

    近日,我校碳中和研究院以“浙江萬里學院”為第一單位在國際頂尖期刊Advanced Materials上發表題為“Undercoordination Chemistry of Sulfur Electrocatalyst in Lithium-Sulfur Batteries”(鋰硫電池催化劑設計中的欠配位化學)的綜述論文。

    Advanced Materials是材料科學領域國際頂級期刊,主要發表功能材料化學和物理前沿的高質量研究文章、綜述、評論及展望,2023年影響因子為29.4。據悉,這是我校首次以第一完成單位在Advanced Materials期刊發表研究成果。文章通訊作者為陳忠偉院士與王新研究員,第一作者為我校青年教師王加義博士。

    隨著便攜式電子設備的不斷更新換代,人類對于可充電二次電池的能量密度提出了更高的要求。但是目前商業化的鋰離子電池幾乎已經開發至理論容量極限,無法進一步滿足現代科技日益增長的能源需求,因此開發新的電池體系顯得尤為必要。鋰硫電池作為一種新型鋰離子電池,以硫作為正極,鋰作為負極,通過硫的氧化還原反應實現可逆充放電循環。硫正極的理論比容量高達1675 mAh g-1,在與鋰負極匹配后,理論能量密度能夠達到2600 Wh kg-1。同時,硫正極還具有價格低廉、儲量豐富、環境友好等優點,被認為是極具潛力的下一代高容量電極材料。然而,鋰硫電池的商業化進程仍然受制于一些技術問題局限,包括多硫化鋰穿梭效應明顯,硫物種轉化動力學緩慢,循環穩定性低等。大量研究表明,在鋰硫電池體系中引入硫催化劑可以抑制多硫化鋰穿梭效應,加快硫物種轉化,提升反應動力學,因此對硫催化劑進行改性提升其催化活性成為鋰硫電池研究的重點。

    論文《Undercoordination Chemistry of Sulfur Electrocatalyst in Lithium-Sulfur Batteries》總結了硫催化劑設計中欠配位化學的最新進展,匯總了典型的欠配位材料結構和實施策略,并詳細介紹其潛在作用機制,從多硫化鋰吸附行為、多硫轉化動力學、電子/離子輸運和動態重構四個方面進行詳細闡述,并對欠配位化學的未來發展方向進行了展望。