目前常用的锂硫电池和钠硫电池还普遍存在"多硫化物会'乱跑'"的问题，影响电池稳定性和充电效率。 研究团队通过计算发现，这类新型二维材料表面有特殊的化学特性和吸附能力，能牢牢"抓住"多硫化 物，阻止它们"乱跑"，从而提升电池反复使用的稳定性和充电效率。 此外，该材料在从室温到约227℃温度区间时，其耐热性和动力学性能依旧表现良好，为电池在高温工 况场景的应用，如新能源汽车夏季户外长时间行驶、工业储能系统高温环境运行、便携式电子设备高功 率放电等，提供了关键技术理论支撑。 相关研究成果近日在线发表于国际学术期刊《先进科学》，为高性能电池技术发展提供了重要的科学理 论支撑。 研究团队通过计算模拟发现，这些材料作为负极活性材料，其丰富的锂、钠离子存储位点和超快的离子 传输能力，可显著提升电池负极的快充性能；作为硫正极材料载体，有望大幅延长正极循环寿命并优化 其快充表现。此外，该新型二维材料用于电池负极时的电化学性能指标突出，离子在该材料中移动时遇 到的阻力也较小。 在能源存储技术快速发展的今天，锂离子电池和钠离子电池因其卓越的性能被广泛应用于便携式电 子设备、电动汽车和大规模储能系统中。但传统电池材料在电池能存多少电 ...

Core Insights - A new class of two-dimensional topological disulfide monolayer materials (HfTiTe4, ZrTiTe4, and HfZrTe4) has been predicted to exhibit significant potential in fast charging performance, cycling stability, and thermal stability for high-performance battery technology development [1][2] Group 1: Material Properties - The new materials can theoretically store 1.60 Ah of lithium ions and 1.35 Ah of sodium ions per gram, showcasing superior electrochemical performance compared to existing two-dimensional carbon and phosphorus materials [2] - Ion diffusion barriers in these materials are exceptionally low, at 0.206 eV for lithium and 0.046 eV for sodium, indicating minimal resistance to ion movement [2] Group 2: Application and Stability - The materials possess unique chemical properties that effectively "trap" polysulfides, preventing them from affecting battery stability and charging efficiency, which is a common issue in lithium-sulfur and sodium-sulfur batteries [2] - They maintain good thermal and kinetic performance from room temperature up to approximately 227°C, making them suitable for high-temperature applications such as electric vehicles in summer, industrial energy storage systems, and high-power portable electronic devices [2]

此外，该材料在从室温到约227℃温度区间时，其耐热性和动力学性能依旧表现良好，为电池在高温工 况场景的应用，如新能源汽车夏季户外长时间行驶、工业储能系统高温环境运行、便携式电子设备高功 率放电等，提供了关键技术理论支撑。 新华社天津11月5日电（记者张建新、栗雅婷）在能源存储技术快速发展的今天，锂离子电池和钠离子 电池因其卓越的性能被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和大规模储能系统中。但传统电池材料在 电池能存多少电、充电有多快、反复充电能使用多久等方面都遇到了难题。针对这些挑战，我国科学家 联合国内外多家科研机构通过理论计算，筛选出一类新型高性能电池材料。 研究团队通过计算模拟发现，这些材料作为负极活性材料，其丰富的锂、钠离子存储位点和超快的离子 传输能力，可显著提升电池负极的快充性能；作为硫正极材料载体，有望大幅延长正极循环寿命并优化 其快充表现。此外，该新型二维材料用于电池负极时的电化学性能指标突出，离子在该材料中移动时遇 到的阻力也较小。 目前常用的锂硫电池和钠硫电池还普遍存在"多硫化物会'乱跑'"的问题，影响电池稳定性和充电效率。 研究团队通过计算发现，这类新型二维材料表面有特殊的化学特性和吸附能 ...

"具体而言，该材料用于电池负极时，储存锂离子的理论容量达每克1.60安时，储存钠离子时为每克1.35安时。"吉科猛进一 步解释，离子在材料中迁移的阻力很小，扩散势垒分别低至0.206电子伏和0.046电子伏，这些性能优于现有多种二维材料， 为电池研发提供了新的可能。 目前常用的锂硫电池和钠硫电池中，多硫化物容易在充放电过程中发生迁移，影响电池稳定性和效率。研究团队通过理论 计算发现，这类新型二维材料表面具有特殊的化学特性和吸附能力，能够有效固定多硫化物，抑制其"穿梭效应"，从而提 升电池的循环稳定性与充电效率。 此外，该材料在从室温到约227℃的宽温度范围内，仍能保持良好的热稳定性和动力学性能，为新能源汽车高温环境下运 行、工业储能系统在高温工况下的应用以及便携设备高功率放电等场景，提供了关键的理论依据。 （文章来源：科技日报） 记者11月5日从天津大学获悉，该校国家储能技术产教融合创新平台吉科猛-易默德研究团队联合上海交通大学等国内外科 研单位，通过先进的理论计算方法，预言了一类新型二维拓扑二硫化物单层材料（HfTiTe4、ZrTiTe4和HfZrTe4），为高性 能电池技术发展提供了重要的科学理论支撑。相 ...