國(guó)際化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Chem》刊發(fā)北理工博士研究生在鋰硫（Li–S）電池領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究經(jīng)歷
發(fā)布日期：2020-12-23
編輯：朱倩云 審核：唐水源 閱讀次數(shù)：近日,，國(guó)際化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Chem》（影響因子19.7）邀請(qǐng)了北京理工大學(xué)前沿交叉科學(xué)研究院在讀博士研究生趙夢(mèng)分享其在鋰硫（Li–S）電池領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究經(jīng)歷,，相關(guān)報(bào)道以“The pursuit for practical lithium-sulfur batteries”為題在線發(fā)表在《Chem》的Potential Energy專欄。Potential Energy每個(gè)月在全球范圍內(nèi)邀請(qǐng)優(yōu)秀的高年級(jí)博士生或博士后分享其研究工作,，為其提供一個(gè)可以討論他們的研究成果的平臺(tái),。該文章第一作者為北京理工大學(xué)前沿交叉科學(xué)研究院博士研究生趙夢(mèng)，導(dǎo)師為北京理工大學(xué)黃佳琦教授,。
由于具有較高的理論能量密度,，自20世紀(jì)60年代首次提出以來(lái)，鋰硫電池被認(rèn)為是一種非常有潛力的高比能二次儲(chǔ)能體系,。然而,，硫在電化學(xué)循環(huán)過(guò)程中經(jīng)歷了復(fù)雜的多相多電子過(guò)程，并且伴隨著遲滯的反應(yīng)動(dòng)力學(xué),，這些現(xiàn)象導(dǎo)致電池容量的不可逆損失和循環(huán)壽命的快速衰減,。在這篇文章中，博士生趙夢(mèng)概述了她在硫正極動(dòng)力學(xué)調(diào)控方面的研究思路和經(jīng)歷,，并簡(jiǎn)要介紹了她所在的課題組——黃佳琦教授團(tuán)隊(duì)在該研究方向的相關(guān)成果,。
她最初的研究集中在硫正極非均相電催化設(shè)計(jì)上，希望通過(guò)降低電化學(xué)反應(yīng)的活化能壘來(lái)加速硫的氧化還原動(dòng)力學(xué)過(guò)程,。但在隨后的研究中她意識(shí)到非均相催化劑的性能始終受限于有限的活性位點(diǎn),，并且在深度放電或循環(huán)后活性位點(diǎn)會(huì)因絕緣產(chǎn)物的覆蓋而失活。因此她嘗試在電池中引入外源性氧化還原介體作為均相促進(jìn)劑,，通過(guò)構(gòu)建額外的具有快速動(dòng)力學(xué)的電子通路來(lái)促進(jìn)硫的氧化還原過(guò)程,。上述過(guò)程盡管整體提升了電極動(dòng)力學(xué)，但并未改變多硫化物自身的性質(zhì),。多硫化物自身不足的氧化還原介導(dǎo)能力始終是制約硫正極性能的關(guān)鍵,。因此，該生及其團(tuán)隊(duì)之后在電池中引入氧化還原輔介體,，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)調(diào)控內(nèi)源性多硫化物氧化還原介體,，以賦予其更高的氧化還原介導(dǎo)能力。
在文章最后,，該生分享了她在黃佳琦教授團(tuán)隊(duì)的成長(zhǎng)經(jīng)歷和心得體會(huì),，展望了鋰硫電池領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，表達(dá)了其愿深耕鋰硫電池理論研究,、推進(jìn)鋰硫電池實(shí)際應(yīng)用的決心和抱負(fù),。
課題組簡(jiǎn)介：
趙夢(mèng)，北京理工大學(xué)材料學(xué)院/前沿交叉科學(xué)研究院2019級(jí)在讀博士研究生,，導(dǎo)師為黃佳琦教授,。目前的研究主要集中在鋰硫電池正極材料動(dòng)力學(xué)調(diào)控,。在Angew Chem Int Ed, Chem, ACS Cent Sci, J Energy Chem, Small Methods期刊上發(fā)表論文7篇,，其中1篇為ESI高被引論文,。曾獲北京理工大學(xué)2020-2021學(xué)年國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金。
黃佳琦,，北京理工大學(xué)前沿交叉科學(xué)研究院教授,，博士生導(dǎo)師，九三學(xué)社社員,。主要開展高比能電池能源化學(xué)研究,。在Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Sci. Bull.等期刊發(fā)表研究工作100余篇，h因子為77,，其中50余篇為ESI高被引論文,。入選首屆中國(guó)科協(xié)青年人才托舉計(jì)劃，獲評(píng)中國(guó)化工學(xué)會(huì)侯德榜化工科技青年獎(jiǎng),，中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)青年顆粒學(xué)獎(jiǎng),，國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃青年拔尖人才，2018-2020年科睿唯安高被引科學(xué)家等,。
論文詳情：
Meng Zhao*. The pursuit for practical lithium-sulfur batteries, Chem 2020, 6, 3161-3162.
論文鏈接：https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(20)30589-1
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