北理工團(tuán)隊在堿金屬離子電池領(lǐng)域發(fā)表綜述文章
發(fā)布日期：2024-02-02 供稿：機電學(xué)院 攝影：機電學(xué)院
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近日，北京理工大學(xué)機電學(xué)院張建國教授團(tuán)隊在國際頂級期刊《Advanced Energy Materials》（影響因子27.800）發(fā)表題為《Polyanionic Cathode Materials: A Comparison between Na-ion and K-ion Batteries》的綜述，文章綜述了聚陰離子正極材料在鈉/鉀離子電池中的結(jié)構(gòu)和性能上的差異。本單位通訊作者為張建國教授、于琪瑤副教授，第一作者為北京理工大學(xué)機電學(xué)院2022級碩士生黃瀚蛟。
聚陰離子化合物是由MOx（M為過渡金屬）和 (XO4)n?（X="P，S，as，Si，Mo或W）多面體組成的三維開放框架結(jié)構(gòu)。其獨特的結(jié)構(gòu)具有許多的優(yōu)勢，如：良好的離子擴散動力學(xué)、由聚陰離子基團(tuán)的誘導(dǎo)效應(yīng)實現(xiàn)的高工作電壓、快速的鈉、鉀離子擴散實現(xiàn)的高能量密度以及聚陰離子框架提供的熱穩(wěn)定性、安全性，使其在鋰、鈉、鉀離子電池領(lǐng)域中作為正極材料具有非常普遍的應(yīng)用。研究中對比了相似的聚陰離子正極材料在鈉、鉀離子電池中的不同結(jié)構(gòu)、性能表現(xiàn)上的差異，對于發(fā)展高性能聚陰離子正極電池，拓寬和深化其應(yīng)用領(lǐng)域具有指導(dǎo)意義。基于近年來的諸多研究進(jìn)展，本綜述圍繞釩基、鐵基、鈦基三種類型的聚陰離子正極材料，較為系統(tǒng)地分析比較了它們在鈉鉀電池中離子嵌入/脫嵌機理、比容量、循環(huán)性能、倍率性能等方面的差異，總結(jié)和評述了不同材料在鈉/鉀離子電池中的優(yōu)勢，并對相關(guān)挑戰(zhàn)和未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了一系列地討論。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/aenm.202304251
附作者簡介：
張建國，北京理工大學(xué)機電學(xué)院教授，副院長，博士生導(dǎo)師。研究方向為能源材料的設(shè)計、制備及應(yīng)用。主持國家重大專項、國家自然科學(xué)基金等項目10余項，發(fā)表論文300余篇，出版專著1部、譯著3部，授權(quán)發(fā)明專利56件，獲部級科學(xué)技術(shù)二等獎、三等獎各2項，兵工學(xué)會青年科技獎。教育部兵器類專業(yè)虛擬教研室?guī)ь^人、虛仿實驗教學(xué)聯(lián)盟兵器類專業(yè)工作委員會主任委員，兼任中國兵工學(xué)會火工煙火專委會副主任委員、火炸藥專委會委員，中國化學(xué)會熱分析專委會、高壓化學(xué)專委會委員。擔(dān)任Central European Journal of Energetic Materials、Defence Technology、Energetic Materials Frontiers等期刊編委。獲國家教學(xué)教學(xué)成果二等獎，北京市教學(xué)名師獎，北京市教育教學(xué)成果特等獎、一等獎、二等獎各1項。
于琪瑤，北京理工大學(xué)機電學(xué)院副教授，博士生導(dǎo)師。近年來圍繞電源電極材料的可控制備、電子/離子界面和活性材料體相傳質(zhì)規(guī)律、離子嵌入脫嵌過程電化學(xué)反應(yīng)機理、柔性電極制造的材料、結(jié)構(gòu)、能量一體化泛在集能科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域進(jìn)行了深入研究，取得了若干原創(chuàng)性成果，迄今已在國際著名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表SCI論文54篇，6篇ESI高被引論文，其中以第一/通訊作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文32篇（一區(qū)論文26篇，其中20篇影響因子＞10）。
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