王志明窦世学EES综述室温钠硫电池的吸附与催化材料工程

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　　通讯作者：窦世学*，王志明*
　　通讯单位：电子科技大学，澳大利亚伍伦贡大学
　　论文DOI：10.1039/D1EE01349A
　　全文速览
　　近期，电子科技大学的王志明教授与澳大利亚伍伦贡大学窦世学院士联合撰文，在国际能源领域顶级期刊  Energy & Environmental Science  上发表了题为＂Materials Engineering for Adsorption and Catalysis in RT Na-S Batteries＂的综述文章。
　　论文首先对室温钠硫电池的电化学机理和面临的关键挑战进行了分析和总结。特别地，作者简要讨论了钠金属负极的稳定策略。然后, 作者系统地讨论了室温钠硫电池的吸附策略和方法，包括纳米结构限域、异质原子掺杂、共价键合以及极性相互作用。更重要的是，作者详细介绍了在室温钠硫电池中的新兴领域电催化工程，包括电催化理论、表征方法和技术, 电催化剂的合理设计。接下来, 将注意力转移到吸附和催化之间的协同关系上，总结了三种协同机制:Lewis酸碱反应、异质结构和硫族元素杂化。最后, 展望了室温钠硫电池的未来研究方向, 指出了其发展前景。
　　背景介绍
　　随着现代社会的快速发展，锂离子电池技术已经广泛地应用于各种便携式电器中，但是自然界中锂资源的不足和电极材料高昂的价格严重阻碍了锂离子电池的进一步发展。室温钠硫(Na-S)电池成功集成了钠/硫资源丰富、制造成本低、能量密度高的优势，有望成为大规模廉价的电子储能器件; 然而, 由于多硫化钠(NaPS)中间物质的穿梭效应和迟缓的氧化还原动力学等一系列关键挑战，使其进展受到极大的阻碍。为了促进室温钠硫电池的进一步发展，使其更接近商业应用，需要采取高效有用的策略来解决这些棘手的问题。
　　本文亮点
　　要点一： 室温钠硫电池的电化学机理和面临的关键挑战。
　　要点二： 室温钠硫电池的吸附策略和方法，包括纳米结构限域、异质原子掺杂、共价键合以及极性相互作用
　　要点三:  室温钠硫电池中的新兴领域电催化工程，包括电催化理论、表征方法和技术, 电催化剂的合理设计
　　要点四： 吸附和催化之间的协同关系，三种协同机制:Lewis酸碱反应、异质结构和硫族元素杂化
　　通讯作者介绍
　　王志明 教授 国家领军人才/基础与前沿研究院院长/电子科技大学教授/博导
　　王志明教授1992年本科毕业于青岛大学，1995年硕士毕业于北京大学，1998年博士毕业于中国科学院半导体研究所，迄今，在Nature Materials，Chemical Review Society，Science Advances， Nature Communications，PNAS，Accounts of Chemical Research，AM，Nano Today，ACS Nano，AEM，Nano Letters，AFM，Nano Energy，Small，JMCA等国际知名期刊发表论文500余篇，H-Index 50，目前是英国皇家化学会会士，英国工程技术局学会会士，英国物理学会会士，英国材料/矿物/矿业学会会士，美国光学学会会士，Nanoscale Research Letters创刊主编，并担任Nano-Micro Letters共同主编，电子科学与技术英文版主编。王志明教授的研究兴趣包括但不限于：半导体纳米材料生长和表征，光电元器件设计、制备和集成，纳米光源和光电探测器，清洁可持续能源转化与储存相关的材料设计与器件。
　　窦世学 教授 澳大利亚工程院院士/伍伦贡大学杰出教授/超导与电子材料研究所创始人/伍伦贡大学亚洲大使
　　课题组介绍与招聘
　　王志明教授所领衔的信息材料与器件（Information Materials and Devices）团队长期从事清洁可持续能源转化与储存相关的材料设计与器件的研究，并长期招收具有物理、化学、材料科学与工程、电子科学与技术等学科背景的硕士、博士、博士后，欢迎有志之士到王志明教授的课题组从事电池、电容器、先进能源材料、柔性电子材料与器件等方面的研究。有意愿者可以支持到美国、加拿大、澳大利亚、德国、瑞士等国家以及知名课题组联合培养、访学和深造。
　　联系方式： xlhuang_uestc@163.com