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本文匯總了近期麥立強(qiáng)教授及其合作者部分成果，包括Nature、Nature Energy、Angew.、AM、AEM、Nano Energy等！下面對(duì)這相關(guān)論文進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，以供大家學(xué)習(xí)和了解！

作者介紹

麥立強(qiáng)，男，生于1975年12月，博士生導(dǎo)師，首席教授?，2016年度教育部“長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授”，國(guó)家“杰出青年基金”獲得者，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“變革性技術(shù)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題”首席科學(xué)家，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)總體專家組成員。

現(xiàn)任國(guó)際期刊Journal of Energy Storage副主編、Chemical Reviews、Advanced Materials客座編輯、Accounts of Chemical Research、Joule（Cell子刊）、ACS Energy Letters、Small、Science China Materials、Energy Environmental & Materials、Advanced Electronic Materials國(guó)際編委、Nano Research編輯、《功能材料》編委、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)納米材料與器件分會(huì)理事、中國(guó)化學(xué)會(huì)能源分會(huì)首屆委員。

發(fā)表SCI論文380余篇，包括Nature (1), Nature Nanotechnol (2), Chem Rev (3), Chem Soc Rev (2), Nature Commun (9), Adv Mater (19), Nano Lett (27), Joule (2), Chem (2), Acc Chem Res (1), PNAS (2), J Am Chem Soc (4), Angew Chem Int Ed (2), Energy Environ Sci (3)。76 篇ESI高被引論文和18篇ESI熱點(diǎn)論文,?？傄?3770次。

麥立強(qiáng)&Edward H. Sargent&龐元杰，重磅Nature！（2023年5月3日）

二氧化碳和一氧化碳的電還原反應(yīng)，當(dāng)使用低碳電力供電時(shí)，提供了化學(xué)制造的脫碳途徑。銅(Cu)現(xiàn)在依賴于碳-碳耦合，在這種耦合過(guò)程中，它產(chǎn)生了十多種 C₂₊化學(xué)物質(zhì)的混合物：一個(gè)長(zhǎng)期存在的挑戰(zhàn)在于實(shí)現(xiàn)對(duì)單一主要 C₂₊產(chǎn)物的選擇性。醋酸鹽就是這樣一種 C₂化合物，正在通往規(guī)模龐大但源自化石的醋酸市場(chǎng)。

來(lái)自武漢理工大學(xué)的麥立強(qiáng)&加拿大多倫多大學(xué)的?Edward H. Sargent?&華中科技大學(xué)的龐元杰等研究者追求分散低濃度的Cu原子在宿主金屬中，以有利于酮類化合物的穩(wěn)定—而酮類化合物是一種以單齒方式結(jié)合到電催化劑上的化學(xué)中間體。

相關(guān)論文以題為“Constrained C₂?adsorbate orientation enables CO-to-acetate electroreduction”于2023年05月03日發(fā)表在Nature上。

Jin, J., Wicks, J., Min, Q.?et al.?Constrained C2?adsorbate orientation enables CO-to-acetate electroreduction.?Nature?(2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-05918-8

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-05918-8

麥立強(qiáng)/Edward H. Sargent/李雄/榮耀光，Nature Energy?。?span style="font-size: 15px; letter-spacing: 0.578px;">2023年2月9日）

三維（3D）鈣鈦礦活性層的二維（2D）和準(zhǔn)二維修飾在提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSCs）的性能方面發(fā)揮著極其重要的作用。然而，表面2D和體相3D鈣鈦礦之間的離子擴(kuò)散導(dǎo)致3D/2D鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)構(gòu)的降解，從而限制了PSCs的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

華中科技大學(xué)李雄教授和榮耀光副教授，加拿大多倫多大學(xué)Edward H. Sargent教授，武漢理工大學(xué)麥立強(qiáng)教授等人在3D鈣鈦礦層的頂部加入交聯(lián)聚合物（CLP），然后通過(guò)蒸汽輔助兩步工藝沉積2D鈣鈦礦層，形成3D/CLP/2D鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)構(gòu)。

光致發(fā)光光譜和厚度剖面元素分析表明，CLP通過(guò)抑制陽(yáng)離子（4F-PEA⁺）在2D和3D鈣鈦礦之間的擴(kuò)散來(lái)穩(wěn)定異質(zhì)結(jié)構(gòu)。對(duì)于基于碳電極的器件，報(bào)道了效率為21.2%的小面積器件和效率為19.6%的微型模塊。在最大功率點(diǎn)跟蹤和高溫單日照照明下，器件在運(yùn)行4390小時(shí)后仍能保持90%的初始性能。

相關(guān)論文以“Stabilization of 3D/2D perovskite heterostructures via inhibition of ion diffusion by cross-linked polymers for solar cells with improved performance”為題發(fā)表在Nature Energy。https://doi.org/10.1038/s41560-023-01205-y

Luo, L., Zeng, H., Wang, Z.?et al.?Stabilization of 3D/2D perovskite heterostructures via inhibition of ion diffusion by cross-linked polymers for solar cells with improved performance.?Nat Energy?(2023).?

Angew.：揭示鎂金屬電池中氟化物烷基鎂鹽的界面化學(xué)性質(zhì)（2023年3月22日）

武漢理工大學(xué)麥立強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)利用“金屬置換反應(yīng)”合成了一類具有高溶解性和界面兼容性的氟化烷基鎂鹽（Mg(ORF)₂），并系統(tǒng)地研究了三氟甲基(-CF₃)的數(shù)量和位置對(duì)電解質(zhì)電化學(xué)性能的影響。

Mg(ORF)₂中三氟甲基（-CF₃）官能團(tuán)的數(shù)量和位置對(duì)電解液性能影響重大，基于氟化程度最高的鎂鹽配置的電解液（Mg(PFTB)₂-MgCl₂-AlCl₃/DME），可以在電池循環(huán)過(guò)程中與鎂金屬負(fù)極原位反應(yīng)，形成穩(wěn)定的含氟有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合固體電解質(zhì)界面(SEI)。

該電解液大幅提升了鎂金屬負(fù)極的循環(huán)壽命和鎂電池的循環(huán)穩(wěn)定性，提高了鎂電解液的實(shí)用性。

Revealing the Interfacial Chemistry of Fluoride Alkyl Magnesium Salts in Magnesium Metal Batteries,?Angewandte Chemie International Edition?2023 DOI: 10.1002/anie.202301934

Angew. ：BBS高效電還原CO2生成甲酸鹽（2023年4月20日）

鉍（Bi）基材料被認(rèn)為是一種電催化CO₂還原反應(yīng)（ECO₂RR）中很有前途的催化劑，但由于競(jìng)爭(zhēng)性析氫反應(yīng)（HER）而導(dǎo)致其低選擇性仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

基于此，武漢理工大學(xué)麥立強(qiáng)教授（通訊作者）等人報(bào)道了一種Bi的邊緣缺陷調(diào)制策略，即通過(guò)電化學(xué)重構(gòu)Bi₁₉Br₃S₂₇納米線（BBS），設(shè)計(jì)了邊緣缺陷位點(diǎn)與S協(xié)調(diào)的Bi納米片，其中邊緣S調(diào)控Bi催化劑表現(xiàn)出提高甲酸產(chǎn)量和抑制HER。在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變過(guò)程中，BBS預(yù)催化劑轉(zhuǎn)化為具有大量缺陷的金屬Bi，Br原子以HBr的形式完全逸出，而S原子可以部分地保持和穩(wěn)定在Bi缺陷的邊緣位置。

測(cè)試發(fā)現(xiàn)，所制備的BBS催化劑具有優(yōu)異的產(chǎn)物選擇性，在堿性電解質(zhì)下HCOO^–法拉第效率（FE）高達(dá)95%，HCOO^–局部電流密度約為250 mA cm^-2。密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，S傾向于與Bi邊緣缺陷結(jié)合，減少配位不飽和Bi位點(diǎn)（*H吸附位點(diǎn)），調(diào)節(jié)鄰近Bi位點(diǎn)的電荷狀態(tài)，從而提高*OCHO吸附。該工作加深了對(duì)Bi基催化劑ECO₂RR機(jī)理的認(rèn)識(shí)，為設(shè)計(jì)更先進(jìn)的ECO₂RR催化劑提供了指導(dǎo)。

Coordinating the Edge Defects of Bismuth with Sulfur for Enhanced CO₂?Electroreduction to Formate.Angew. Chem. Int. Ed.,?2023, DOI: 10.1002/anie.202303117.

https://doi.org/10.1002/anie.202303117.

Nano Energy：Te填充CNTs正極用于高容量和長(zhǎng)期循環(huán)的LIBs（2023年4月20日）

基于此，武漢理工大學(xué)麥立強(qiáng)教授、丁瑤副教授和吳勁松教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種通過(guò)物理氣相傳輸（PVT）方法合成的基于封裝在N摻雜多壁碳納米管（CNTs）中的多晶Te的正極材料（Te-填充-CNTs，Te-filled CNTs）。

通過(guò)CNT主體的獨(dú)特空間限制，可以很好地保留電化學(xué)活性的Te含量，并且所制備的Te-filled CNTs正極基于Te含量提供590 mAh g^-1的高比容量。

更重要的是，通過(guò)使用穩(wěn)定多金屬（Li₂Te_n）的納米級(jí)空腔（4-6 nm），正極的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和電化學(xué)可逆性得到了顯著改善。同時(shí)，通過(guò)一系列原位表征直接揭示了Te-filled CNTs的兩步放電/充電機(jī)制。

此外，密度泛函理論（DFT）計(jì)算證明，對(duì)比裸露CNT，封裝的Te確保了更低的Li化能壘。該工作揭示了CNT的納米約束效應(yīng)，以提高Li-Te電池中Te基正極的利用率和循環(huán)穩(wěn)定性。

Tellurium Filled Carbon Nanotubes Cathodes for Li-Te Batteries with High Capacity and Long-term Cyclability.?Nano Energy,?2023, DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.108462.

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108462.

麥立強(qiáng)/徐林AEM：原位構(gòu)建拓?fù)銼EI層，助力固態(tài)鋰金屬電池500次循環(huán)！（2023年4月23日）

由于阻抗和機(jī)械強(qiáng)度之間不可調(diào)和的矛盾而產(chǎn)生的不相容界面層，已經(jīng)成為固態(tài)鋰金屬電池（SSLMB）實(shí)際應(yīng)用的主要障礙之一。

武漢理工大學(xué)麥立強(qiáng)、徐林等通過(guò)采用合理的拓?fù)湓O(shè)計(jì)的解耦策略，利用合成的固態(tài)聚合物電解質(zhì)原位構(gòu)建了一個(gè)拓?fù)渚酆衔镌鰪?qiáng)的界面層，以調(diào)和機(jī)械強(qiáng)度與Li⁺傳輸界面激活能之間的矛盾。

具體而言，合成的交聯(lián)聚(1,3-二氧戊環(huán))基固態(tài)聚合物電解質(zhì)(CPDOL-SPE)具有優(yōu)異的電化學(xué)性能，如高離子電導(dǎo)率、高t_Li+和高氧化穩(wěn)定性，顯示了電池應(yīng)用的巨大潛力。此外，形成的拓?fù)浣缑鎸颖憩F(xiàn)出Li+的快速擴(kuò)散動(dòng)態(tài)，抑制了SEI層的裂縫，并有效地抑制了進(jìn)一步的副反應(yīng)。

In Situ Topological Interphases Boosting Stable Solid-State Lithium Metal Batteries. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202204411

麥立強(qiáng)/羅雯/吳勁松，最新AM！（2023年5月5日）

武漢理工大學(xué)麥立強(qiáng)&羅雯&吳勁松團(tuán)隊(duì)等人報(bào)道了一種由立方型普魯士藍(lán)模擬物（PBA）修飾的離子隧道基底。其中，間隔良好的PBA納米管作為鋅離子隧道，以高鋅利用率進(jìn)行高度可逆和無(wú)枝晶的鋅電鍍/剝離過(guò)程。ZnFe-PBA框架的相鄰等距立方籠之間的距離約為4.96 ?，與Zn（002）的晶面間距非常相似。

因此，鋅離子被困在PBA的納米籠中，初始鋅鍍發(fā)生在垂直于基底方向的~5?間距相等的特定位置。這種先捕獲然后電鍍的過(guò)程促進(jìn)了低晶格失配界面的形成，在隧道基體中捕獲的微量鋅離子為Zn（002）沉積物的定向附著提供了原子核。

結(jié)果表明，PBA修飾的襯底具有超過(guò)6600次循環(huán)的高可逆性，在5 mA cm^-2條件下，達(dá)到100% ZUR的平均庫(kù)侖效率為99.5%。此外，限制全電池N/P比為1.2情況下，電池可以穩(wěn)定運(yùn)行360個(gè)循環(huán)，能量密度達(dá)到214 Wh kg^-1。

Dan Deng, Kai Fu, Ruohan Yu, Jiao Zhu, Hongwei Cai, Xiangchen Zhang, Jinsong Wu, Wen Luo2 and Liqiang Mai. Ion tunnel matrix initiated?oriented attachment for highly utilized Zn anodes. Advanced Materials,2023.

https://doi.org/10.1002/adma.202302353

原創(chuàng)文章，作者：菜菜歐尼醬，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/01/11/92df77594e/

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麥立強(qiáng)教授，七篇頂刊！

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