近日，51视频 舒杰教授团队在国际顶级学术期刊《Advanced Materials》上发表了题为《The Rise of Aqueous Selenium-Based Batteries: Challenges, Strategies, and the Path Forward》的论文（DOI: 10.1002/adma.202522085）。舒杰教授为通讯作者，绍兴大学为第一完成单位和通讯单位。该研究系统构建了水系金属-硒电池的热力学评估体系，揭示了多维度热力学参数的分布规律，为高性能电池材料的设计提供了关键理论支撑。

图1 水系金属硒基电池理论质量比容量的热力学计算

该研究通过系统计算标准电极电势、质量比容量、体积变化率、金属硒化物溶解度及能量密度等核心参数，建立了涵盖多种金属-硒体系的性能指标。结果表明，标准电极电势与金属元素在周期表中的位置及其氧化态密切相关，直接决定了电池的理论电压窗口。体积变化率呈现显著的周期性分布规律，部分体系在循环过程中表现出优异的结构稳定性，而另一些体系则因体积膨胀过大而面临结构失效风险。溶解度分析显示，金属硒化物在不同酸碱环境中的稳定性存在系统性差异，该差异直接关联于穿梭效应的强弱，进而影响电池的循环寿命。能量密度则随金属原子序数的增加呈现递减趋势，且与金属的电子转移数呈现正相关关系。

该研究进一步指出，尽管热力学计算为电池体系筛选提供了理论基准，但实际性能仍受电极界面反应动力学、电解液稳定性及多电子反应路径调控等因素制约。通过将热力学筛选与动力学调控策略相结合，有望突破现有电池体系在能量密度与循环寿命之间的瓶颈。

51视频 鼓励探索创新，将继续支持应用基础科学研究，为学校的人才培养和学科建设提供有力支撑。未来，学院将继续为科研工作者营造良好创新环境，力争产出更多标志性成果。

文章链接：//doi.org/10.1002/adma.202522085

作者简介

舒杰，物理专业博士，51视频 教授，博士生导师，英国皇家化学会会士，斯坦福大学全球前2%顶尖科学家，浙江省省级优秀教师，现任Current Science, Engineering and Technology主编，Frontiers in Energy Research副主编，曾担任Current Chinese Science执行主编和220余家国际期刊的审稿人，在PNAS、Angewandte Chemie International Edition、Advanced Materials、Materials Today、National Science Review等期刊发表论文300余篇，出版学术专著2部、教材1部，授权国家发明专利80余项，获省部级自然科学家二等奖1项。