王志明&窦世学EES综述：用于室温钠硫电池的吸附与催化材料工程

Nanoyu

2021-06-21

室温钠硫电池（RT Na-S）以其丰富的自然资源、低廉的成本和优异的能量密度，构成了一种极具竞争力的电化学储能技术，其有望克服目前占主导地位的锂离子电池成本高、材料资源有限等局限性。然而，严重的穿梭效应和缓慢的反应动力学是阻碍RT型钠硫电池可持续发展和实际应用的两大障碍。因此，用于RT Na-S化学的吸附和催化策略的研究引起了人们的极大兴趣，成为该领域电池研究的重点。

基于此，电子科技大学王志明教授，澳大利亚伍伦贡大学窦世学教授综述了近年来国内外用于RT Na-S的吸附与催化材料工程研究的最新进展。

文章要点

1）作者首先概述了相关的电化学机理和面临的关键挑战。然后总结了各种不同形式和原理的吸附策略，包括纳米结构限制、杂原子掺杂、共价键和极性相互作用等。

2）作者随后对用于RT型钠硫电池的电催化工程进行了全面的综述，包括电催化理论、表征方法和技术、电催化剂的设计（包括单原子、金属簇/纳米粒子、金属化合物和自由基物种）等。

3）由于吸附与催化之间的协同关系对于同步解决穿梭效应和改善氧化还原动力学问题具有重要意义，作者接下来提出了吸附-催化协同作用的设计方案，包括Lewis酸碱反应、异质结构和硫族杂化。

4）作者最后总结了RT型钠硫电池研究仍面临的主要挑战和未来的发展方向，并对其发展前景进行了展望。

参考文献

X. L. Huang, Y. Wang, S. Chou, S. X. Dou and Z. M. Wang, Materials Engineering for Adsorption and Catalysis in Room-Temperature Na-S Batteries, Energy Environ. Sci., 2021

DOI: 10.1039/D1EE01349A.

https://doi.org/10.1039/D1EE01349A