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汤育欣教授/侴术雷教授AEM：设计先进的钒基材料以实现其多电子反应活性的钠/钾离子电池
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汤育欣教授/侴术雷教授AEM：设计先进的钒基材料以实现其多电子反应活性的钠/钾离子电池

汤育欣教授/侴术雷教授AEM：设计先进的钒基材料以实现其多电子反应活性的钠/钾离子电池 科学材料站
2020-10-09
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导读：该工作系统地总结了基于V的电极的最新研究进展，重点介绍了不含碱金属的复合材料和含碱金属的复合材料两类钒基电极材料，并对高电化学活性的多电子反应的现象和内在机理进行了详细的论述和总结。


文章信息

设计先进的钒基材料以实现其多电子反应活性的钠/钾离子电池
First published: October 04, 2020
第一作者：Chen Mingzhe
通讯作者：汤育欣 *，侴术雷 *
单位：澳门大学，卧龙岗大学

研究背景

由于钠和钾的资源极为丰富，下一代钠离子电池和钾离子电池被认为是当前锂离子电池的非常具有前景的替代品。能够容纳多电子反应并具有良好的钠/钾储存能力的新型高能钒基化合物能够提供较高的电化学电位以及高容量，从高能量/功率密度和长期可循环性方面为高性能钠、钾离子电池提供了新的解决方案。
到目前为止，各国学者已经广泛探索了钒基材料丰富的氧化还原电化学行为，且因其高电化学活性以及钒基化合物的高理论容量，非常有助于其实际应用。因此，利用金属钒的多氧化还原中心进行合理的材料设计以及对其电荷转移过程和机理的基本了解对于高性能电池系统的开发至关重要。

文章简介

近日，福州大学/澳门大学汤育欣教授与卧龙岗大学侴术雷教授等合作，在国际顶级期刊Advanced Energy Materials (影响因子：24.884) 上发表题为“Designing Advanced Vanadium‐Based Materials to Achieve Electrochemically Active Multielectron Reactions in Sodium/Potassium‐Ion Batteries”的研究工作。
该工作系统地总结了基于V的电极的最新研究进展，重点介绍了不含碱金属的复合材料和含碱金属的复合材料两类钒基电极材料，并对高电化学活性的多电子反应的现象和内在机理进行了详细的论述和总结。

本文要点

要点一：本文对高性能的钒基负极/正极材料的科学重要性和基本设计策略，结构功能特性进行了详细介绍，且对该类电极材料的最新机理研究进行了分类，并与它们的设计策略一起进行了重点介绍。

要点二：特别地，本文对钒价电子层的重要作用，以及钒在各类电化学行为中的科学进展也进行了详细的总结。

要点三：最后，本综述中讨论的相关策略和观点为探索基于V的复合材料以及其他类型的电极材料的多电子反应关系的潜在更高电位提供了实用指导。

文章链接

Designing Advanced Vanadium‐Based Materials to Achieve Electrochemically Active Multielectron Reactions in Sodium/Potassium‐Ion Batteries
https://doi.org/10.1002/aenm.202002244

通讯作者介绍

汤育欣，现任福州大学教授。
他分别于2006年和2009年在南京航空航天大获得学士学位和硕士学位，于2013在新加坡南洋理工大学（NTU）获得材料学博士学位。在NTU从事博士后研究后，他于2018年加入澳门大学，2020年加入福州大学。他的研究兴趣包括固态和快速充电储能材料设计，以及实时电化学反应监测技术的开发等。

侴术雷，卧龙岗大学ISEM研究所教授。
他于2003年和2007年获得南开大学学士学位和硕士学位，于2010年获得卧龙岗大学博士学位。他的研究重点是用于电池的储能材料，尤其是用于Li / Na电池的新型复合材料，新型粘合剂和新型电解质等。


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