科学研究
近日，材料与化学工程学院王培远博士、方少明教授联合中国科学技术大学余彦教授在材料领域国际知名期刊《Small Methods》（IF=12.4）上发表题名为“Polar Electrocatalysts for Preventing Polysulfide Migration and Accelerating Redox Kinetics in Room-Temperature Sodium-Sulfur Batteries”的高水平综述论文。
“双碳”目标背景下，风能和太阳能等间歇式清洁能源的快速发展，亟需可靠的大规模储能技术。随着规模化储能市场的迅速发展，锂离子电池在大规模应用受到锂资源不足的限制。在此背景下，室温钠硫电池因其避开了锂资源不足的劣势，且具有理论能量密度高、环境友好、安全可靠和成本低等优势，被认为是最具发展前景的下一代规模化储能技术之一。然而，室温钠硫电池仍然面临复杂的固-液-固多相转化反应进程，特别是正极方面遭遇硫低电导率、反应动力学迟缓和多硫化钠穿梭效应等主要挑战，限制了室温钠硫电池的商业应用。为了解决这些问题，研究者们开发了各种催化剂来固定可溶性多硫化钠并加速其转化动力学。其中，极性催化剂表现出令人印象深刻的性能。它不仅可以显著加速（或改变）氧化还原过程，而且由于其固有的极性，可以通过极性-极性相互作用吸附极性多硫化钠，从而抑制臭名昭著的穿梭效应。文中作者综述了极性催化剂对室温钠硫电池中S物种形成途径的电催化作用的最新进展。此外，还提出了实现快速可逆硫转化的挑战和研究方向，以促进室温钠硫电池电池的实际应用。
以上成果得到了国家自然科学基金(51925207, 52272243, U1910210, and 52161145101) 等项目的支持。（通讯员：王培远）
论文链接：https://doi.org/10.1002/smtd.202201728