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研究进展

研究进展

赵勇课题组在Exploration发表有机电极材料研究进展与挑战的综述文章

来源: 河南大学纳米科学与材料工程学院    日期:2022-08-16   浏览次数:

近期,赵勇课题组系统总结了可持续二次电池中有机电极材料的进展与挑战,相关成果以“Challenges and advances of organic electrode materials for sustainable secondary batteries”为题,发表在Exploration(Exploration 2022, DOI: 10.1002/EXP.20220066)

论文链接:https://doi.org/10.1002/EXP.20220066

“碳达峰和碳中和”战略需要高能量密度和环保可持续的可充电电池体系,其中,有机电极材料具有比容量高、资源丰富、结构可设计、绿色环保等优点,为开发可降解环保的可充电电池提供了极具吸引力的解决方案。然而,大多数有机电极材料具有较差的电子导电性,且在常见有机电解液中的稳定性不佳,最终导致有机二次电池的容量不断衰减,并表现出较差的循环及倍率性能。从微观到宏观层面阐明产生上述问题的原因并系统总结对应的解决策略,对于新型有机电极材料的探索和开发具有重要意义。

该综述中,作者结合国内外研究现状,对目前已报道有机电池的挑战和对应的解决方法进行了逐一介绍,并介绍了阐明复杂氧化还原反应机理的最新表征技术和理论计算方法,为新型有机电极材料的开发及机理探索提供有力的技术支持。随后,作者通过对全有机全电池、基于有机电极材料的混合全电池、准实用电池和生物降解电池等体系的介绍,展示了有机电极材料在可持续和可回收充电电池领域的潜在应用。最后,作者针对有机电极材料的发展现状进行了系统深入的总结与展望,包括有机电极的结构工程及规模化生产、有机材料应用领域拓展、高分辨表征手段与理论计算的结合、实用化电池探索等,有望进一步促进基于有机电极材料的可持续二次电池的性能探索及商业化应用(Exploration 2022, DOI: 10.1002/EXP.20220066)

河南大学特种功能材料教育部重点实验室石瑞娟博士和焦世龙博士为论文共同第一作者,河南大学赵勇教授和南开大学张凯研究员为本文的通讯作者。本工作得到了中组部、国家自然科学基金委、河南省科技厅、河南省教育厅、中国博士后科学基金会和河南大学的大力支持。


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