Carbon Energy

研 究 背 景

随着资源危机与环境问题日益严重，开发更先进的能源存储与转换技术以提高可再生能源的利用效率迫在眉睫。在众多解决方案中，以高能量密度电池和高功率密度超级电容器为主的储能设备及电解水转换技术备受研究者关注，因商业化成功而实现了广泛应用。而在众多材料中，金属氟化物因氟元素最高电负性的独特性质在这些领域展现出巨大潜力。本文总结了金属氟化物在电池、超级电容器、析氧反应与析氢反应中的最新研究进展，并探讨开发更先进金属氟化物面临的挑战与展望，旨在对这个领域感兴趣的研究者们提供帮助。

成 果 介 绍

近日，吉林大学郝秀峰教授，田宏伟教授与孟泽硕作为共同通讯作者，在Carbon Energy期刊上发表题为“Research Advances of Metal Fluoride for Energy Conversion and Storage”的综述文章。根据金属氟化物的组成和结构进行分类，该综述总结了金属氟化物在电池中不同应用里遇到的困难和改进方法，以及超级电容器领域中几种典型的电极优化策略。与以往探讨电解水的研究不同，该综述关注表面重构和氟的关键作用，从重构机理和表征分析的角度展示金属氟化物的催化性能。最后，文章展望了未来该领域发展所面临的机遇与挑战。

研 究 亮 点

1.本文首先根据金属氟化物材料的组成和结构进行分类，并总结出每一分类的突出特点，以期对金属氟化物的独特电化学表现有更深入的理解。

2.本文从不同领域的关注点出发，讨论了不同分类的金属氟化物材料在电池领域面临的困难与解决方案，并总结了几种典型的超级电容器电极应用的改性策略。

3.在电解水领域，本文聚焦在金属氟化物材料在催化过程中的表面重构行为与氟元素的作用，深入解析了这种提供优异性能的行为的诱因，机理与表现形式。

图 文 解 析

图1：金属氟化物在能源存储与转换领域应用的时间线

图2：金属氟化物的典型分类

图3：过渡金属氟化物在转换型阴极中的应用

图4：钙钛矿氟化物作为混合动力学电极材料

图5：金属氟化物作为超级电容器电极的“结构工程”改性策略

图6：钙钛矿金属氟化物在OER过程中的重构行为

图7：氧氟化物在OER过程中的重构行为

相关论文信息

论文原文在线发表于Carbon Energy，点击“阅读原文”查看论文。

论文标题：

Research advances of metal fluoride for energy conversion and storage

文章研究方向：

金属氟化物，电催化，超级电容器，电池

论文网址：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cey2.630

DOI: 10.1002/cey2.630

往期推荐

▲诚邀专刊客座编辑，点击图片查看详情

关于“Carbon Energy”

Carbon Energy（《碳能源（英文）》）由温州大学和Wiley携手创办，聚焦清洁能源、光电催化、新型碳制造、碳减排等领域，旨在成为国内外优秀科研成果展示的高端平台、国家重大科研战略的助推器和广大科研工作者喜爱阅读的科研工具，立志成为未来“碳时代”高影响力的学术旗舰期刊。

Carbon Energy 2019年创刊，同年入选中国科技期刊卓越行动计划“高起点新刊”，连续两年获“中国最具国际影响力学术期刊”称号，连续三年入选科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告，2022和2023年入选中国科学院材料科学一区期刊，相继被DOAJ、CAS、ESCI、Scopus、SCIE、INSPEC、CSCD等收录，2023年获得第三个影响因子19.5，并入选中国科技期刊卓越行动计划二期英文梯队期刊和2024年度中国高校科技期刊建设示范案例库杰出科技期刊入库案例。

读者交流群，扫码加入📧carbonenergy_ce@wzu.edu.cn

The Carbon Energy