九章算AFM解读【材料】南通大学孙海南，科廷大学邵宗平：Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ基材料在能量转化与存储中的最新研究进展
第一作者： 孙海南
通讯作者： 孙海南，邵宗平
通讯单位： 南通大学，科廷大学
论文DOI： 10.1002/adfm.202411622
【全文速览】
能源存储与转化技术的发展显著减少对化石燃料的依赖，为应对环境挑战提供了可持续的解决方案。CO2电解和各种电解池（如固体氧化物电解池、质子陶瓷电解池等）这些技术将可再生能源转化为化学能，尤其是氢气。氢气以其高能量密度著称，是一种环保的能源载体，可用于电动汽车和固定电力发电的燃料电池中。
这些技术的关键组成部分是电极材料，其中钙钛矿氧化物脱颖而出，成为高效的候选材料。钙钛矿氧化物以其多样的成分和晶体结构为特征，例如通过阳离子替代可以有效调节其性能。这种灵活性使其特别适合用于各种能源相关应用。
在众多钙钛矿氧化物中，Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ（SFM）因其优异的电子和离子电导性而备受瞩目，该材料在广泛的气氛和温度范围内保持较稳定的结构。研究人员通过创新设计策略，如阳离子掺杂、缺陷操控和界面构筑，致力于提升SFM的催化性能。这些改进旨在优化材料的电子结构并增加其表面活性位点，使其在低温和中高温催化中表现出色的性能。
该综述全面介绍了SFM基材料的最新研究进展，重点讨论了其物理化学特性、在各种能源系统中的应用以及新兴的设计策略。并且还进一步探讨了该领域尚存的挑战，并展望了SFM基技术的未来发展，强调了这种材料在向可持续能源过渡中的潜力。
【本文亮点】
要点1. 钙钛矿氧化物，尤其是双钙钛矿氧化物SFM，在固态化学和材料科学中成为研究的焦点。
要点2. 该综述全面概述了SFM基材料在不同研究领域的应用进展，包括固体氧化物电池、质子陶瓷燃料电池和电催化等。
要点3. 强调了优化策略的重要性，这些策略旨在增强SFM基材料的功能性。优化SFM性能的策略，包括深入理解其反应机制，这些研究为调整SFM特性以满足特定应用的需求奠定了基础。
【TOC图】
【总结与展望】
综述总结了双钙钛矿氧化物Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ在固态化学和材料科学领域的重要进展，尤其是其在固体氧化物电池、质子陶瓷燃料电池和电催化中的应用。SFM材料凭借其独特的电子、磁性和催化特性，展现出在多种能源转换和存储应用中的巨大潜力。
尽管在优化SFM性能方面已取得显著进展，如深入理解其反应机制并改进其性能的策略，仍有许多挑战需要解决，如揭示结构-性能关系和促进基础研究与工业应用的结合。此外，解决可扩展性、稳定性和成本效益问题也是实现SFM实际应用的关键。跨学科的合作和进一步的研究将有助于释放SFM的全部潜力，推动可持续能源技术的发展。
【文献信息】
Hainan Sun*, Xiaomin Xu, Yufei Song, Zongping Shao*,Recent Progress in Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ-based Multifunctional Materials for Energy Conversion and Storage,Adv. Funct.Mater. 2024, 2411622. https://doi.org/10.1002/aenm.202401242
【通讯作者简介】
邵宗平，主要研究领域包括燃料电池（固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池），超级电容器，锂/钠电子电池，陶瓷分离膜，低温氧催化、氢催化反应，水处理，传感器等。已在Nature (5), Science (1), Nat. Energy (2), Nat. Commun. (14), Sci. Adv. (1)等国际期刊发表SCI论文800余篇。发表的论文引用76000余次，h-index为132，分别于2017-2024年入选世界高被引科学家，2015-2024年入选中国高被引科学家。是国际期刊Energy & Fuels, Materials Reports: Energy副主编，是《南京工业大学学报（自然科学版）》, Scientific Reports, Energy Science & Engineering及材料导报、热科学与技术等学术期刊编委，是Journal of Materials Chemistry A, Energy Materials, Exploration等期刊顾问编委。
孙海南，南通大学化学化工学院教授，硕士生导师，江苏特聘教授。2020年博士毕业于南京工业大学化工学院（导师周嵬江苏和邵宗平教授），2020-2023年于韩国科学技术院（KAIST）任博士后研究员和研究助理教授，2024年1月加入南通大学化学化工学院。近年来主要从事清洁能源催化材料与器件方面的研究，以第一作者和通讯作者在Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Adv. Sci., Infomat, Carbon Energy, Appl. Catal. B-Environ., Small, Small Method等国内外知名刊物发表论文30余篇，论文总引用2300余次。担任Carbon Energy、InfoMat、Advanced Powder Materials、Tunstgen等期刊青年编委。
相关个人链接：
课题组主页：https://www.x-mol.com/groups/hainan_sun
ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/Hainan-Sun-2
