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《 国际著名学术刊物连续发表原子能院中子散射在新能源科研领域成果文章》

  • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者： wukan
  • 发布时间：2018-04-28

  • 近日，原子能院核物理研究所中子散射实验室以第一单位身份，在国际著名学术刊物连续发表两篇科研成果文章，标志着原子能院在钠离子电池研究领域取得新进展。

    由于成本较低等原因，钠离子电池一直被认为是后锂离子电池时代十分理想的储能装置，而具有高能量密度的层状过渡金属氧化物是一类非常有前景的正极材料。该研究主要针对层状过渡金属氧化物的微观结构变化及性能关系展开，不仅为设计新型层状金属氧化物正极材料提供了新思路，也为钠离子电池研究开辟了新途径，具有重要的材料理论研究价值，同时也促进了钠离子电池的发展与应用。

    3月6日，中子散射实验室李正耀、韩松柏、陈东风、孙凯在欧洲知名杂志《化学及可持续能源与材料》发表题为《在钠离子空位中嵌入镁离子提高钠离子电池足球状形貌层状氧化物正极材料的电化学性能》，并入选该杂志当期“非常重要论文”。2017年12月27日，该研究团队还在美国化学学会著名杂志《应用材料与界面》上发表《通过调控过渡金属氧主晶格层静电斥力调控钠离子电池层状正极材料的电化学性能》。这两本杂志的影响因子均在7以上。

    据悉，该项研究由原子能院与中国科学院大学、北京大学等单位开展合作研究，分别设计了两种方案调控材料微结构，一是控制钠离子浓度变化调控静电斥力；一是在钠离子空位中嵌入镁离子。原子能院中子散射实验室科研人员利用中国先进研究堆这一实验平台，通过中子粉末衍射谱仪分析材料结构变化，同时结合电化学性能测试及相关化学物理研究方法，系统研究了材料微结构变化以及该变化对材料电化学性能的影响，提出了相关作用机理，并形成了上述两篇科研成果论文。

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    • 发布时间：2018-09-04
    • 国际能源领域系列顶级期刊陆续在线发表中南大学材料科学与工程学院梁叔全教授团队在水系锌离子电池和钠离子电池领域的最新研究成果。 2016级硕士研究生杨永强、唐艳副教授、周江特聘教授、梁叔全教授等通过一步水热法实现了锂离子（Li+）在含水五氧化二钒（V2O5?nH2O）结构的层间嵌入，并通过焙烧过程提高其结晶性，进而成功制备出一种用于水系锌离子电池的金属Li+掺杂与结构水保留的棉花状LixV2O5·nH2O，有效解决了传统V2O5材料作为水系锌离子电池正极在充放电过程中离子扩散缓慢、材料结构不稳定等瓶颈问题。该材料与锌负极匹配成的全电池具备了较高的循环容量与倍率稳定性。该研究成果近日在影响因子超过30的英国皇家学会旗舰期刊Energy Environ. Sci., （2018, DOI: 10.1039/C8EE01651H）（IF=30.067）在线发表。 2017级硕士研究生郭寻、周江特聘教授、梁叔全教授等，设计了一系列钒酸钠纳米材料（Na5V12O32，HNaV6O16·4H2O和Na0.76V6O15）用作水系锌离子电池正极材料，并深入研究了锌离子在两种典型结构中的能量储存机理。新结构具有更为高效的Zn2+扩散路径而表现出更高的离子扩散系数，表现出更高的比容量，在4 A g-1的电流密度下能循环高达2000圈。相关研究成果近日在影响因子为21.785的国际能源期刊Adv. Energy Mater.,（2018, DOI: 10.1002/aenm.201801819）（IF=21.785）在线发表。 2017级硕士研究生唐博雅、周江特聘教授、梁叔全教授等，合成了系列钒酸钾纳米材料（K2V8O21，K0.25V2O5，K2V6O16·1.57H2O和KV3O8）作为水系锌离子电池正极。通过深入研究发现，具有隧道结构的K2V8O21和K0.25V2O5有助于锌离子扩散，并且可以在循环过程中保持稳定结构。其中，K2V8O21具有最佳的储锌性能，在6 A g-1的高电流密度下稳定循环300圈，展现了优异的循环稳定性和倍率性能，具有较大的应用前景。相关研究成果近日在影响因子为13.12的国际能源期刊Nano Energy（2018, DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.07.014）（IF=13.12）在线发表。 本科生单路通、周江特聘教授、梁叔全教授等，通过水热法成功合成的Ag0.4V2O5材料首次应用于水系锌离子电池正极。他们发现Ag0.4V2O5在充放电过程中会经历取代/嵌入共反应（Combination Displacement/Intercalation），放电过程中有新相钒酸锌与单质银生成，有利于提升电化学性能与导电性。以Ag0.4V2O5为正极的水系锌离子电池在10 A g-1的高电流密度下能够稳定循环2000圈，展现了优越的电化学性能。相关研究成果近日在影响因子约13的的国际能源期刊Energy Storage Mater.（2018, DOI: 10.1016/j.ensm.2018.08.008）（IF≈13.31）在线发表。 拔尖博士校长奖学金获得者蔡阳声、周江特聘教授、梁叔全教授等，在钠离子电池的攻关中，通过水热法和冷冻干燥技术将规则的NVPF微米立方体嵌入在三维石墨烯（rGO）网络形成NVPF@rGO复合材料，在20 C的倍率电流下可长循环达2000圈，在随后的全电池测试中也展现出优异的电化学性能。研究小组提出：三维石墨烯网络可以提供连续的电子和离子传输通道，并缓解Na+嵌入和脱出过程中产生的应力和体积变化，有助于提高材料的倍率性能和循环稳定性的新机制。相关研究成果近日在影响因子为12.441的国际顶级期刊Adv. Sci., （2018, DOI: 10.1002/advs.201800680）(IF=12.441)在线发表。 据初步统计，近年来，梁叔全教授团队先后发表SCI一区文章100余篇，高影响顶级期刊和ESI高被引论文近30篇，其中IF＞30的2篇；IF＞20的5篇，IF＞10的18篇。
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  • 《LED领域重大突破！Nature发表黄维院士、王建浦团队成果》
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    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-10-18
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