近日,化學與材料科學學院省高校創新團隊帶頭人楊凱教授、胡媛媛副教授在材料權威期刊《Advanced Functional Materials》,發表題為:“Maximizing Functional Diversity of Electrolyte Additives through Modular Molecular Engineering to Stabilize Zinc Metal Anodes”的最新研究成果。我院2022級碩士研究生劉云同學為論文第一作者,苗立成博士為共同第一作者,胡媛媛副教授和楊凱教授為論文通訊作者,山東農業大學為唯一通訊單位。
多酸團簇(POMs)作為一種單分子納米材料在催化、醫藥、儲能等領域表現出應用潛力。楊凱教授團隊一直致力于POMs在儲能領域的功能探索。首次證明了POMs在水系鋅離子電池中的應用可行性,為POMs應用研究提供了新方向,并進一步結合POMs的水溶性和豐富表面活性位點系統研究,證實了POMs作為電解液添加劑具有協同優化電解液、電極的多功能特性,該成果入選ESI熱點論文。近期,該團隊結合實驗和理論計算深入剖析POMs分子結構的親/疏水和親/疏鋅特征,提出了一種電解液添加劑分子的模塊化設計策略,以實現添加劑優化鋅負極穩定性和可逆性的功效最大化。作為概念驗證,使用候選模塊化添加劑(NH4)3[PMo12O40]組裝的水系鋅離子電池在常溫和低溫下都表現出優異的容量保持率和長循環穩定性。這項工作為電解液添加劑設計開發提供了新的研究思路,推動了POMs結構創新研究和水系儲能技術的實際應用進程。
該研究得到了國家自然科學基金、泰山人才工程、山東省自然科學基金和山東省高校青創人才引育計劃項目的資助。
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https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202501968
編 輯:萬 千
審 核:賈 波