材料科學與工程學院熱電能源材料研究團隊關於解析晶體場與電池工作電壓關系的研究成果發表於《自然·通訊》
來源：材料科學與工程學院
時間：2024-11-07 瀏覽🏋🏼♀️：
10月31日，《自然·通訊》（Nature Communications）在線發表了材料科學與工程學院裴艷中教授團隊劉超峰特聘研究員的論文“Impacts of Distorted Local Chemical Coordination on Electrochemical Performance in Hydrated Vanadium Pentoxide”🙅🏻♂️🤙🏻。
該研究利用同步輻射X射線吸收譜和原子對分布函數分析，解析了不同有機陽離子插層V2O5·nH2O的陽離子配位結構👳♂️，揭示了配位環境🧚🏼♂️、電子排布態和電化學性能之間的關系🔁🥨，為高性能可充電電池陰極材料的設計提供了重要理論支撐🚴🏼🙋🏻。
提高陰極的工作電壓是提高二次電池能量密度的關鍵🥾🙆🏼♂️。化學配位通過影響正極材料中氧化還原陽離子d軌道的能級來影響工作電壓。與以往著重於提高比容量的研究不同，本研究以V2O5·nH2O為模型，通過局部化學配位操作來調節d軌道能級，從而使鋅離子電池具有更高的工作電壓。並借助先進表征技術解讀陰極材料中化學配位與工作電壓之間的關系。該項工作解析的電池工作電壓決定因子🐩，在不犧牲陰極材料比容量的同時💆🏿♂️🤵🏽♀️，提高其工作電壓🐼🧝🏿，為可充電電池能量密度的提高提供了新的策略。
劉超峰特聘研究員一直以來聚焦於探究晶體配位結構以及電子能級結構與材料儲能性能的科學關聯，應用涉及二次電池、電容器等，在Chemical Reviews，Nature Communications🛶，Energy & Environmental Science等高水平期刊發表文章70余篇。
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-53785-2
