电子科技大学张永起研究员团队：等离子体技术助力电化学能源存储与转化

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电子科技大学张永起研究员团队：等离子体技术助力电化学能源存储与转化

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https://news.qq.com/rain/a/20241219A05I4J00

http://www.xinhuanet.com/tech/20240429/044e637d81cf459797904c0d7ba51dad/c.html

http://www.21jingji.com/article/20240305/herald/1bf005cf03ba2e25f4df6ae604d24a64.html

https://www.booksci.cn/article/134267.htm

https://www.booksci.cn/article/136255.htm

https://dgjsxb.ces-transaction.com/fileup/HTML/2024-17-5461.htm

https://www.chinamaterial.org.cn/meet/new.php?id=4300

煤炭、石油和天然气等化石燃料的广泛应用引发了一系列严重的能源和环境问题。电化学能量存储和转换器件，包括锂离子电池、超级电容器、电解水制氢、燃料电池，在高效利用新型清洁能源、减少化石燃料的使用以及解决环境问题等方面发挥着重要的作用。高性能电极材料是提高电化学能量存储和转换器件效率的关键之一。近年来，等离子体技术由于具有较好的可控性和较高的工作效率，已广泛应用于能源存储和转换材料开发等领域。因此，亟需对等离子体在这一领域的快速发展进行详尽而严谨的评述。

在该篇综述中，电子科技大学张永起研究员、浙江工业大学夏新辉教授旨在全面地介绍等离子体技术及其在电化学能源存储与转化材料中的应用。在第一部分中，我们概述了等离子体技术的分类、设备和原理。在第二部分中，我们重点介绍基于等离子体技术合成或改性多尺度材料的最新进展，包括转换、掺杂、沉积和其他应用。我们详细地讨论了等离子体在电催化，包括析氢反应、析氧反应 (OER)、氧还原反应、锌空气电池，电池，包括锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池、锂金属电池、锌离子电池和超级电容器等领域的进展。结合典型案例，我们深入讨论了等离子体工艺与电极性能之间的关系。最后，我们总结并展望了等离子体技术在电化学能源存储与转化材料领域中的挑战和未来的发展方向，以期构建更高性能电极材料。该成果以“Plasma-assisted fabrication of multiscale materials for electrochemical energy conversion and storage”为题发表在Carbon Energy上。

随着新能源技术的不断发展，电力多元转换（Power-to-X）已逐渐成为低碳转型领域的重要研究方向。大气压低温等离子体技术能够很好地兼容风、光等可再生能源供电系统的间歇性和波动性，已成为一种备受关注的解决方案。通过在温和条件下利用可再生电力产生等离子体直接驱动高值化产品的生产和减排，为实现“双碳”目标提供了有力保障。该文首先介绍了常见的等离子体放电类型，并结合实例阐述了等离子体与催化剂之间可能存在的复杂协同效应；其次，对国内外在等离子体催化CO2转化、等离子体催化固氮及等离子体催化CH4重整三种典型研究实例的进展进行了概述；最后，基于目前的研究现状，分析了等离子体催化应用在Power-to-X技术中所面临的问题与挑战，并对等离子体催化的实验室研究与商业化实现提出了展望。总之，进一步研究等离子体催化技术及其在可持续发展和低碳经济方面的重要应用，对于推动清洁能源的使用和减少碳排放具有积极的意义。