华北理工《JMST》封面：全钒液流电池金属和金属氧化物催化剂进展

第一作者：吕彦蓉            

通讯作者：何章兴 教授       

通讯单位：华北理工大学      

DOI：10.1016/j.jmst.2020.09.042

该论文介绍了近年来金属和金属氧化物催化剂在全钒液流电池中的应用并研究了其催化性能和机理。从贵金属和贱金属两个方面对金属催化剂进行了分类。根据同族元素的相似性质，对金属氧化物催化剂进行了分类和讨论。最后总结了金属和金属氧化物催化剂的研究进展，并对全钒液流电池催化剂的设计与开发进行了展望。

随着社会经济和技术水平的快速发展，一系列能源和环境问题也随之出现。发展清洁能源已经成为解决这一系列问题的关键。清洁能源具有不稳定性，需要与储能设备相结合才可以并入电网。全钒液流电池（钒电池）是一种具有高可逆性、长寿命和快速响应等优点的高效储能装置。

电极是钒电池的关键部件。碳基材料具有耐酸性高、导电性强、成本低等特点，被广泛应用于钒电池电极。然而，碳基材料的亲水性较差，电化学活性较低，阻碍了其大规模应用。因此，在使用前需对碳基材料进行改性。

金属催化剂具有优异的电导率和高催化活性。大多数金属氧化物催化剂是过渡金属氧化物，具有丰富的价键，而且成本低廉。

钒电池碳基电极因其存在电化学活性低的问题，可采用在电极表面引入催化剂的方法来提高电极的电化学活性。本文对引入的催化剂从金属和金属氧化物两个方面进行了分类，并对其催化机理和催化性能进行了研究。

何章兴，教授，硕士生导师。2013年于中南大学获应用化学专业博士学位，2014年就职于华北理工大学化学工程学院。主要致力于全钒液流电池、水系锌离子电池、水系锂离子电池等研究。主持国家自科、河北省杰青、河北省教育厅青年拔尖人才项目等多项课题。以第一或通讯作者在J. Energy Chem.，J. Mater. Sci. Technol.，无机材料学报，ACS Nano，Chem. Eng. J.，Carbon，J. Colloid. Interf. Sci.，Electrochim. Acta等国际SCI期刊发表学术论文70余篇，一区论文40余篇。荣获2020年度中国可再生能源学会科技进步奖二等奖。