近日,一篇聚焦钾离子电池铁基普鲁士蓝正极材料的综述论文正式发表于英国皇家化学会旗舰期刊《Chemical Science》。该成果由烟台南山学院化学工程与技术学院联合龙口东海氧化铝有限公司协同完成,是区域产学研联动、以前沿新能源材料理论研究服务和融入绿色低碳高质量发展先行区建设的又一成果。

双碳战略推进下,风光新能源发电存在间歇性短板,大规模长效储能成为能源转型关键支撑。锂资源储量有限,制约锂电在电网储能领域规模化落地,钾离子电池凭借钾资源储量丰富、离子传输动力学优异、可采用铝箔替代铜箔降低制造成本等优势,成为大容量储能极具潜力的技术路线。铁基六氰合铁酸盐(FeHCF)作为普鲁士蓝类正极材料,具备开放三维骨架、原料低成本、环境友好等突出优势,但晶格间隙水、本征晶格空位、电子导电偏弱等固有缺陷,长期制约材料长效稳定应用。
当前学界缺少专门针对铁基六氰合铁酸盐储钾体系的系统性梳理总结。本综述系统整合该类储能材料近几年理论研究现状,深度剖析材料固有缺陷带来的电化学性能瓶颈,归纳现有两大优化理论体系:晶体结构调控、金属元素掺杂的直接改性思路,以及形貌精准调控、与导电材料复合、电解液体系优化的间接改性思路,并对比不同改性路径的理论优劣与适用场景。
论文团队整合高校化工材料领域理论积淀和本地龙头企业粉体材料制备、工业界面稳定化等与储能电极材料的合成、包覆、界面防护等共通的工艺理论基础及生产经验,打通基础理论与产业落地之间的研究视角壁垒,让理论总结更贴合产业实际发展方向。研究过程中,在校学生参与文献归纳、图表整理、文稿辅助梳理等工作,在前沿学术梳理中夯实专业理论基础,实现学术研究与人才培养有机融合。
依托区域产业集群资源,学院深入联动区域制造企业,围绕新能源储能、精细粉体、绿色化工循环开展联合理论攻关。未来,团队将以标志性成果为抓手,努力打造具有示范效应的产学研合作标杆,为培育创新型人才、推进材料与化工领域硕士点建设提供更坚实的成果支撑和基础储备。