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可充放Li-S电池能量密度的观点和硫基正极材料的选择

第一作者: 郭玮(郑州大学)

通讯作者:付永柱(郑州大学) 

成果简介:

综述对硫正极能量密度的分析提供了新见解,提出硫正极的“平均质量密度”对于比较含硫的正极材料是一个很有用的参数。本文同时介绍了几种新型的硫基正极材料,如有机多硫化物和金属多硫化物,它们具有独特的性质和性能,尤其对电解液具有很低的依赖性,因此有望克服与硫正极相关的固有问题,并能真正实现可充放Li-S电池的高能量密度。


团队介绍:


付永柱,中组部第十三批“青年千人”,郑州大学化学与分子工程学院特聘教授,博士生导师。本科就读于清华大学化工与高分子材料专业(2000年),硕士毕业于大连化学物理研究所(2003年),导师:衣宝廉院士。博士毕业于美国德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)材料科学与工程专业(2007年),导师:Arumugam Manthiram教授。随后在美国劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)作博士后,合作导师:John B. Kerr资深研究员。2008年底加入Lynntech, Inc.从事电化学能源转换与存储器件的开发,期间主持了美国能源部,海军研究办公室、及国防部等科研项目。2011年受邀回到德克萨斯大学,主要负责了锂-硫电池材料的研究。2014年1月作为助理教授加入印第安纳大学-普渡大学联合分校(Indiana University-Purdue University Indianapolis)进行科研和教学工作。期间主持了美国国家航空航天局、自然科学基金、及普渡研究基金等科研项目。2017年入选中组部第十三批“青年千人”计划,并于7月份入职郑州大学。研究领域包括高能量电池电极材料、高离子选择性膜材料、及高效催化材料。已在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem., Adv. Energy Mater. 等国际著名期刊上发表论文60余篇,申请美国专利4项。


近年来,付永柱教授团队致力于新型有机多硫化物正极材料的研究(Energy Environ. Mater. 2018, 1, 20.)。先后报道了二甲基三硫化物(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 10027.),二苯基三硫化物(ACS Energy Lett. 2016, 1, 1221),二苯基四硫化物(Chem. Eur. J. 2017, 23, 16941),有机多硫化物(J. Mater. Chem. A 2017, 5, 25005),和有机硒-硫化合物(Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1801791)等。


参考文献:
Wei Guo and Yongzhu Fu, “A Perspective on Energy Densities of Rechargeable Li-S Batteries and Alternative Sulfur-Based Cathode Materials”, Energy Environ. Mater. 2018, 1, 20-27.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/eem2.12003 

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