化学与材料科学学院杨凯教授团队在团簇模块化功能设计研究方面取得新进展

作者:责任编辑:澳门太阳游戏城app发布时间:2025-02-27浏览次数:10

近日,省高校创新团队带头人杨凯教授团队在材料权威期刊《Advanced Functional Materials》(中科院一区,自然指数期刊,影响因子18.5),发表题为“Maximizing Functional Diversity of Electrolyte Additives through Modular Molecular Engineering to Stabilize Zinc Metal Anodes”的最新研究成果。2022级硕士研究生刘云为论文第一作者,苗立成博士为共同第一作者,胡媛媛副教授和杨凯教授为论文通讯作者,澳门太阳游戏城app为唯一通讯单位。

多酸团簇(POMs)作为一种单分子纳米材料在催化、医药、储能等领域表现出应用潜力。杨凯教授团队一直致力于POMs在储能领域的功能探索,首次证明了POMs在水系锌离子电池中的应用可行性,为POMs应用研究提供了新方向(Nano Energy 2020,74, 104851. 中科院一区,影响因子16.8;Energy Storage Mater.2021,34,203. 中科院一区,影响因子18.9),并进一步结合POMs的水溶性和丰富表面活性位点系统研究,证实了POMs作为电解液添加剂具有协同优化电解液、电极的多功能特性(Adv. Energy Mater.2022,14,202202671. 中科院一区,影响因子24.4),该成果入选ESI热点论文。

近期,该团队结合实验和理论计算深入剖析POMs分子结构的亲/疏水和亲/疏锌特征,提出了一种电解液添加剂分子的模块化设计策略,以实现添加剂优化锌负极稳定性和可逆性的功效最大化。作为概念验证,使用候选模块化添加剂(NH4)3[PMo12O40]组装的水系锌离子电池在常温和低温下都表现出优异的容量保持率和长循环稳定性。这项工作为电解液添加剂设计开发提供了新的研究思路,推动了POMs结构创新研究和水系储能技术的实际应用进程。

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该研究得到了国家自然科学基金、泰山人才工程、山东省自然科学基金和山东省高校青创人才引育计划项目的资助。

附相关链接:

Advanced Functional Materials全文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202501968