文 章 信 息
电解质/界面：室温钠硫电池的硫氧化还原过程
第一作者：刘翰文
通讯作者：王云晓*
单位：伍伦贡大学，昆士兰大学
研 究 背 景
室温钠硫电池由于原料成本低、资源丰富和能量密度高，被认为是非常有前景的下一代储能型电池技术。越来越多的研究表明，电解液及电解液/电极界面对室温钠硫电池的电化学性能有着决定性的影响。
这篇综述了归纳总结了近期研究报道，讨论了侧重与电解液和界面问题的一些工作，并分析室温钠硫电池在不同电解液体系中的硫氧化还原反应机制。同时还回顾了近期在提高硫正极可逆转化反应方面取得的进展。本文为未来的研究提供了方向，有助于加速室温钠硫电池的研究及实际应用。
文 章 简 介
在这里，伍伦贡大学王云晓研究员在国际知名期刊Advanced Energy Materials上发表题为“Electrolytes/Interphases: Enabling Distinguishable Sulfur Redox Processes in Room-Temperature Sodium-Sulfur Batteries”的综述文章。该观点文章分析了现在室温钠硫电池的电解液与电极（正极、负极）之间界面的关键性作用，同时汇总了近期在此类研究上的进展及未来前景。
图1. 室温钠硫电池的电解液种类、面临的挑战和硫氧化还原的反应类型
本 文 要 点
要点一：不同电解液对硫的影响
常见的钠硫电池电解液包括，液态的醚类和碳酸酯类电解液，准固态电解液（液态和固态的结合），以及固态电解液。硫在这些不同的电解液中的放电过程大致可以分为两类：固-液反应和准固态反应。
固-液反应是指固态硫经过液态多硫化物中间体，最终转化为固态硫化钠的反应过程；准固态反应则代表固态硫经过复杂的固相反应变成固态硫化钠的反应过程。液态多硫化物易透过电解液穿梭到钠负极，引起容量的快速衰减；固态反应则会遭受缓慢的反应动力学，致使较低的能量密度和倍率性能。
要点二：电解液/硫正极的界面
为了解决固-液反应中液态多硫化物在电解液里的穿梭效应，优化电解液/硫正极的界面是重要的手段之一，具体方法包括：优化电解液的添加剂，构建一层致密的正极-电解液中间相，催化剂掺杂为液态多硫化物提供吸附位点。准固态反应中，正极材料的体积变化会降低界面的导电性，为此，设计高导电性和多孔的正极材料是重要的解决办法。
要点三：电解液/钠负极的界面
当液态多硫化物穿梭到负极表面时，钠金属会与多硫化物发生反应，大幅降低可逆容量。为此，优化电解液/钠负极的界面是改善固-液反应的重要手段之一，具体方法是构建一层致密的负极-电解液中间相。除此之外，固态中间相还能有效抑制钠枝晶和金属腐蚀，改善负极与固态电解液之间的接触性。
文 章 链 接
Electrolytes/Interphases: Enabling Distinguishable Sulfur Redox Processes in Room-Temperature Sodium-Sulfur Batteries
https://www.researchgate.net/publication/357585593_ElectrolytesInterphases_Enabling_Distinguishable_Sulfur_Redox_Processes_in_Room-Temperature_Sodium-Sulfur_Batteries#fullTextFileContent
通 讯 作 者 简 介
王云晓 博士
王云晓博士在 2015 年在澳大利亚伍伦贡大学获得博士学位，2016 年获得澳大利亚科学研究委员会（Australian Research Council）优秀青年基金（2016-2020）。在 2021 年被澳大利亚伍伦贡大学聘位高级研究员。王云晓博士的主要研究方向包括新型电池体系（室温钠硫电池，锂硫电池，钾硫电池，锂离子电池，钠离子电池，钠空气电池，锂空气电池， 锂二氧化碳电池等），原子级材料的合成和调控及其电催化性能，以及能量储存与转换中电化学反应的机理探究。王云晓博士累计在在国际知名刊物发表论文 80 余篇 (一作 19 篇、通讯作者 34 篇), 包括 Nat. Chem. ， J. Am. Chem. Soc. , Nat. Commun. , Angew. Chem. In. Ed., Adv. Mater. , Energy Environ. Sci., Adv. Energy Mater., ACS Nano, Nano Lett., Adv. Funct. Mater. 。论文引用 5500 余次, H 指数为 40 (Google Scholar); 9 篇高被引论文(Web of Science)
第 一 作 者 介 绍
刘翰文 博士
昆士兰大学化工院赵修松教授组博后，2015年获得湖南大学学士学位，2018年在刘洪波教授和王双印教授指导下获得湖南大学硕士学位，2021年在王云晓和刘华坤教授指导下获得伍伦贡大学博士学位。他的目前研究包括锂/钠-硫电池和水系锌电池。
课 题 组 招 聘
合作导师介绍：
侴术雷教授本硕毕业于南开大学，师从中国科学院陈军院士；博士毕业于澳大利亚伍伦贡大学，师从澳大利亚工程院窦士学院士。侴术雷博士自2020年1月起担任澳大利亚伍伦贡大学正教授，2021年7月起担任温州大学教授。长期致力于电化学储能电池相关电极材料的研究，目前已发表Science、Nature Chemistry等论文270余篇，文章被他引超过17000次，H指数80，2018-2021年连续4年入选全球高被引学者，是国际钠离子电池领域业界公认的青年顶尖人才。
招聘领域：
（一） 先进储能电池体系：包括但不限于锂硫电池，钠离子电池，室温钠硫电池，固态电池，水系锌离子电池；
（二） 先进材料及电催化方向: 包括各种催化剂的合成及应用
（三） 电化学理论计算方向：包括各种电池和电催化反应计算及机器学习背景。
招聘要求：
（一） 有电化学相关研究背景，并以第一作者身份在国际杂志上发表过学术论文。
（二） 英语达到伍伦贡大学入学标准：雅思成绩：平均6和单项6；或与之相当的托福IBT成绩。
奖学金支持：每年免税28,612澳元。
联系方式：
有意者请发送简历至：
yunxiao@uow.edu.au；chou@wzu.edu.cn