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我校教師在能源學術期刊《Energy Storage Materials》上發表綜述文章
近日,我校材料與化學學院馬廷麗教授團隊與廣東工業大學林展教授合作在國際知名能源學術期刊《Energy Storage Materials》(IF 20.831,中科院1區)上發表了題為"Iodine Conversion Chemistry in Aqueous Batteries: Challenges, Strategies, and Perspectives"的綜述文章。第一通訊單位為中國計量大學,第一作者為我校材料與化學學院青年教師嚴立京博士,通訊作者為馬廷麗教授和林展教授。
大力發展新能源是國家實現“碳達峰、碳中和”目標的關鍵戰略。研究開發高安全,低成本水系儲能電池對于實現新能源電源大規模并網應用具有重要意義。碘元素不僅與人類健康息息相關,而且還具有良好的氧化還原活性(I0/I-, ~0.54 V vs. SHE,211 mAh g-1)。碘的氧化還原電位適中,理論比容量高,轉化反應動力學快,因此基于碘轉化化學的水系電池備受關注。碘元素有7個價電子[Kr]4d105s25p5,具有不同的價態(-1, 0,+1, +3, +5, +7),因而可以實現多電子轉移I+/I0 (0.99 V vs. SHE)和IO3-/I0 (1.15 V vs. AgCl/Ag),這可以進一步提高電池的能量密度。然而,水系碘電池的大規模應用仍然面臨著一些棘手的問題,如活性物質碘的熱穩定性差,導電率低以及多碘化物的穿梭效應等,亟待科研工作者繼續攻堅克難。綜述從碘的物理特性和碘轉化化學兩方面系統介紹了水系碘電池面臨的挑戰,并從正極宿主材料的設計,電解液優化,隔膜工程,負極材料的選擇四個部分詳細介紹了對應的解決策略,最后從水系碘電池的先進宿主材料的研究,原位表征手段和關鍵實驗參數等三個方向進行了展望。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.10.027