南京林业大学蒋少华教授团队EES: 用于可充电金属离子电池的羰基有机电极分子工程：基本原理，最新进展和挑战

近日，南京林业大学蒋少华教授团队与韩国先进科学技术研究院(KAIST)的Il-Doo Kim教授联合在能源领域国际顶级学术期刊Energy & Environmental Science (影响因子30.289)上在线发表了题为“Molecular Engineering of Carbonyl Organic Electrodes for Rechargeable Metal-Ion Batteries: Fundamentals, Recent Advances, and Challenges”的综述文章(DOI: 10.1039/D1EE00419K)。南京林业大学段改改副教授为论文的共同通讯作者，南京林业大学为成果完成第一单位，该成果得到了国家自然科学基金项目(51803093和51903123)，江苏省自然科学基金项目(BK20180770和BK20190760)，南京林业大学标志性成果培育项目等的资助。

有机化合物丰富的化学性质使其可以以一种环保的方式调整结构，从而对电化学性能进行高效调控。其中，羰基有机化合物作为可充电金属离子电池的电极近年来取得巨大的进展，有望取代商用无机电极材料。然而，有机电极材料具有易溶于电解液、较差的本征电导率、低体积能量密度等缺点，从而极大地限制了它们的长期循环稳定性与倍率性能，阻碍了其在实际电池系统中进一步的广泛应用。针对该问题，分子工程策略被认为是一种高效的解决方案。该综述介绍了羰基化合物作为电极材料的工作原理；详细总结了几种常见的可提高羰基有机化合物电化学性能的分子工程策略，并总结了每种策略的优缺点；着重介绍了近年来羰基有机电极反应机理的一些关键研究；更重要的是，羰基有机电极在实际电池系统中的关键参数标准、材料加工、部件生产等设计因素也在该综述中进行了深入讨论；最后，该综述从主要评估因素(如储能容量、输出电压、循环寿命和速率能力)的角度讨论了不同分子工程策略目前面临的挑战和未来的展望。

蒋少华教授为南京林业大学材料科学与工程学院引进的海外高层次人才，“江苏特聘教授”。其领导的团队近年来致力于木质基及生物基能源存储材料的制备及应用研究，先后在Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.202101077)，Energy & Environmental Science (DOI: 10.1039/D1EE00419K)，Chemical Engineering Journal (DOI: 10.1016/j.cej.2021.128767)，Applied Energy (DOI: 10.1016/j.apenergy.2021.116734)等高水平杂志上发表工作多项研究工作。

Haoqi Yang, Jiyoung Lee, Jun Young Cheong, iFan Wang, Gaigai Duan, Haoqing Hou, Shaohua Jiang, Il-Doo Kim, Molecular Engineering of Carbonyl Organic Electrodes for Rechargeable Metal-Ion Batteries: Fundamentals, Recent Advances, and Challenges, Energy Environ. Sci., 2021, DOI:10.1039/D1EE00419K

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/ee/d1ee00419k#!divAbstract