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顶级期刊《Chem》报道“未来学者”: 北理工前沿交叉院博士研究生赵梦分享个人研究经历

来源: 发布日期: 2020-12-23

近日,国际化学领域顶级期刊《Chem》(影响因子19.7)邀请了北京理工大学前沿交叉科学研究院在读博士研究生赵梦分享其在锂硫(Li–S)电池领域的学术研究经历,相关报道以“The pursuit for practical lithium-sulfur batteries”为题在线发表在《Chem》的Potential Energy专栏。Potential Energy每个月在全球范围内邀请优秀的高年级博士生或博士后分享其研究工作,为其提供一个可以讨论他们的研究成果的平台。该文章第一作者为北京理工大学前沿交叉科学研究院博士研究生赵梦,导师为北京理工大学黄佳琦教授。

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由于具有较高的理论能量密度,自20世纪60年代首次提出以来,锂硫电池被认为是一种非常有潜力的高比能二次储能体系。然而,硫在电化学循环过程中经历了复杂的多相多电子过程,并且伴随着迟滞的反应动力学,这些现象导致电池容量的不可逆损失和循环寿命的快速衰减。在这篇文章中,博士生赵梦概述了她在硫正极动力学调控方面的研究思路和经历,并简要介绍了她所在的课题组——黄佳琦教授团队在该研究方向的相关成果。

她最初的研究集中在硫正极非均相电催化设计上,希望通过降低电化学反应的活化能垒来加速硫的氧化还原动力学过程。但在随后的研究中她意识到非均相催化剂的性能始终受限于有限的活性位点,并且在深度放电或循环后活性位点会因绝缘产物的覆盖而失活。因此她尝试在电池中引入外源性氧化还原介体作为均相促进剂,通过构建额外的具有快速动力学的电子通路来促进硫的氧化还原过程。上述过程尽管整体提升了电极动力学,但并未改变多硫化物自身的性质。多硫化物自身不足的氧化还原介导能力始终是制约硫正极性能的关键。因此,该生及其团队之后在电池中引入氧化还原辅介体,通过化学反应调控内源性多硫化物氧化还原介体,以赋予其更高的氧化还原介导能力。

在文章最后,该生分享了她在黄佳琦教授团队的成长经历和心得体会,展望了锂硫电池领域面临的挑战和机遇,表达了其愿深耕锂硫电池理论研究、推进锂硫电池实际应用的决心和抱负。

课题组简介:

赵梦,北京理工大学材料学院/前沿交叉科学研究院2019级在读博士研究生,导师为黄佳琦教授。目前的研究主要集中在锂硫电池正极材料动力学调控。在Angew Chem Int Ed, Chem, ACS Cent Sci, J Energy Chem, Small Methods期刊上发表论文7篇,其中1篇为ESI高被引论文。曾获北京理工大学2020-2021学年国家奖学金。

黄佳琦,北京理工大学前沿交叉科学研究院教授,博士生导师,九三学社社员。主要开展高比能电池能源化学研究。在Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Sci. Bull.等期刊发表研究工作100余篇,h因子为77,其中50余篇为ESI高被引论文。入选首届中国科协青年人才托举计划,获评中国化工学会侯德榜化工科技青年奖,中国颗粒学会青年颗粒学奖,国家万人计划青年拔尖人才,2018-2020年科睿唯安高被引科学家等。

论文详情:

Meng Zhao*. The pursuit for practical lithium-sulfur batteries,  Chem 2020, 6, 3161-3162.

论文链接:https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(20)30589-1