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青岛大学宋建军Advanced Functional Materials综述：高能锂/钠硒电池的先进正极设计

石墨烯联盟 · 公众号 · · 2025-02-12 16:35

正文

文章信息

高能锂/钠硒电池的先进正极设计

第一作者：冯俊安，于顺先

通讯作者：宋建军*

单位：青岛大学

研究背景

锂/钠-硒电池因其优异的导电性、高体积能量密度受到广泛关注。与硫基电池体系相比，锂/钠-硒电池体系具有优越的电子转移速率和较低的体积变化，并且具有较少的中间体溶解和迁移的相关问题。然而，锂/钠-硒电池仍面临着体积变化、氧化还原动力学、穿梭效应等方面的挑战。因此，关于硒正极的合理设计和优化改性具有广阔前景。

文章简介

近日， 青岛大学物理科学学院宋建军课题组 在 Advanced Functional Materials 上发表了题为 “Advanced Cathode Designs for High-Energy Lithium/Sodium-Selenium Battery” 的综述文章，根据锂/钠-硒电池的基本工作原理和相关问题的起源进行了深入的讨论，并重点讨论了硒正极最近的改进策略、原理和进展。首先介绍了电池技术的现状和对新的储能解决方案的迫切需求。详细讨论了与硒正极相关的电化学机制和挑战，强调了不同电解质中电化学行为的差异，对功能化硒正极策略的最新进展进行了深入的分析，强调了碳结构设计的关键作用，极性改性的影响，以及氧化还原反应催化剂对聚硒化物行为的引入。其次探讨了掺杂、过渡金属基催化剂、单原子催化剂和异质结构在增强电池性能中的应用，讨论了金属-有机框架（MOFs）和聚合物基正极对硒基电池电化学性能的贡献，并强调了硫化硒和硒化锂正极等硒活性材料的改性对其电化学机理和性能的影响。最后，总结了高性能金属电池先进、稳定的硒正极的综合设计原理，并对未来潜在的发展方向以及对其他碱金属-硫系化物电池系统提供了启示。

图1. 锂/钠-硒电池的正极研究发展简要表。

图2. 锂/钠-硒电池中高性能正极的设计策略

文章链接

Advanced Cathode Designs for High-Energy Lithium/Sodium–Selenium Battery

https://doi.org/10.1002/adfm.202422013

通讯作者简介

宋建军： 青岛大学物理科学学院特聘教授，硕士生导师。近年来一直从事新能源材料的设计及其在储能中的应用，共发表论文70余篇，其中以第一/通讯作者在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Energy Mater.、Energy Stor. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Nano-Micro Lett.、Adv. Sci.、J. Energy Chem.等高水平期刊发表论文40余篇（ESI高被引论文5篇）。主持或参与国家重大研究计划、山东省自然科学基金、中国博士后面上一等资助、青岛市基金和企业横向等多项项目。担任《eScience》、《Advanced Powder Materials》、《Rare Metals》青年编委。

信息来源：科学材料站

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