近日，省高校創(chuàng)新團隊帶頭人楊凱教授團隊在材料權(quán)威期刊《Advanced Functional Materials》（中科院一區(qū)，自然指數(shù)期刊，影響因子18.5），發(fā)表題為“Maximizing Functional Diversity of Electrolyte Additives through Modular Molecular Engineering to Stabilize Zinc Metal Anodes”的最新研究成果。2022級碩士研究生劉云為論文第一作者，苗立成博士為共同第一作者，胡媛媛副教授和楊凱教授為論文通訊作者，山東農(nóng)業(yè)大學為唯一通訊單位。
多酸團簇（POMs）作為一種單分子納米材料在催化、醫(yī)藥、儲能等領(lǐng)域表現(xiàn)出應用潛力。楊凱教授團隊一直致力于POMs在儲能領(lǐng)域的功能探索，首次證明了POMs在水系鋅離子電池中的應用可行性，為POMs應用研究提供了新方向（Nano Energy 2020,74, 104851. 中科院一區(qū)，影響因子16.8；Energy Storage Mater.2021,34,203. 中科院一區(qū)，影響因子18.9），并進一步結(jié)合POMs的水溶性和豐富表面活性位點系統(tǒng)研究，證實了POMs作為電解液添加劑具有協(xié)同優(yōu)化電解液、電極的多功能特性（Adv. Energy Mater.2022,14,202202671. 中科院一區(qū)，影響因子24.4），該成果入選ESI熱點論文。
近期，該團隊結(jié)合實驗和理論計算深入剖析POMs分子結(jié)構(gòu)的親/疏水和親/疏鋅特征，提出了一種電解液添加劑分子的模塊化設(shè)計策略，以實現(xiàn)添加劑優(yōu)化鋅負極穩(wěn)定性和可逆性的功效最大化。作為概念驗證，使用候選模塊化添加劑(NH4)3[PMo12O40]組裝的水系鋅離子電池在常溫和低溫下都表現(xiàn)出優(yōu)異的容量保持率和長循環(huán)穩(wěn)定性。這項工作為電解液添加劑設(shè)計開發(fā)提供了新的研究思路，推動了POMs結(jié)構(gòu)創(chuàng)新研究和水系儲能技術(shù)的實際應用進程。
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該研究得到了國家自然科學基金、泰山人才工程、山東省自然科學基金和山東省高校青創(chuàng)人才引育計劃項目的資助。
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Advanced Functional Materials全文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202501968
