材料科学与工程学院高温功能材料研究所在原子级分散金属在新兴能源存储器件研究方...

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材料科学与工程学院高温功能材料研究所在原子级分散金属在新兴能源存储器件研究方面取得进展

    近日，我院高温功能材料研究所张佳楠教授团队总结了原子级分散金属在新兴的能源存储器件的应用，以题为“Atomically dispersed metalactive centers as a chemically tunable platform for energy storage devices”的综述性文章于5月12日在线发表于RoyalSociety of Chemistry旗下的能源旗舰期刊Journal of MaterialsChemistry A（影响因子：11.301）。郑州大学材料科学与工程学院夏会聪博士为论文第一作者，张佳楠教授为论文唯一通讯作者，郑州大学为论文为唯一通讯单位。

    随着石油燃料的急剧消耗和各种环境问题的出现，开发具有友好和可重复性储能装置越来越迫切。因此，开发环境友好的电化学储能装置，如金属硫电池、锂电池和金属阳极电池等，变得越来越重要。然而，电极材料的成本和性能是制约储能装置发展的关键因素。因此，在保证高性能的同时，目前的重点是提高电极材料的利用率，降低成本。原子级分散金属材料具有独特的电子和结构特征，具有超高的原子利用率、丰富的活性位点和超高的电化学活性，不仅仅在电催化能源转化领域展示出优异的性能，同样在其他领域也成为一颗冉冉升起的新星。此外，原子级分散金属在储能领域有着优异的表现1）金属阳极电池，原子级分散金属材料能诱导枝晶生长，很好地避免失活；2）金属-硫电池，原子级分散金属催化剂能加速多硫化物的转化，提高硫的利用率；3）锂电池，原子级金属材料能与锂形成合金，加速电子转移和离子扩散，为锂的储存提供更多的活性位点；4）金属-二氧化碳电池，原子级分散金属催化剂能提高转化率，降低反应势垒。作者总结了构建原子级分散电极材料的方法。此外，作者论述了原子级分散金属在能源存储领域仍然存在的问题和面临的挑战，并提出了这些问题可能的解决方法。

    该项目研究获得国家自然科学基金，教育部“长江学者”青年奖励计划，河南省高层次人才专项支持计划，河南省青年拔尖人才支持计划，以及河南省教育厅的创新人才的支持。