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科研进展

吴兴隆教授课题组在新型材料、新型储能体系领域发表系列高水平综述文章

时间:2023-04-17     点击数:


        近日,吴兴隆教授课题组连续在《Progress in Materials Science》(IF = 48.165)和《EnergyChem》(Cite Score = 33.4)等重要学术期刊发表综述性文章,对MXene材料以及水系质子电池方面的研究进展进行梳理总结,并对其面向下一代发展进行展望。

        二维过渡金属碳(氮)化物(MXene)作为一类新型二维纳米材料,由于其优异的物理化学性质得以广泛研究。其中,碳基和MXene之间的协同整合为MXene基复合材料带来了更多的应用机会,特别是在电化学储能、光/电催化水分离、电磁波吸附、传感等领域。通过对碳基和MXene的各种结构整合进行全面的总结,包括设计原理、合成路线,以及两种成分之间的内部关联性,进而分析和阐述了二维MXene基复合材料与多维碳基的纹理特征和结构-性能关系。并且,提出的基于MXene与不同维度的碳质基体进行相应杂化的潜在挑战和研究前景,旨在为实现MXene未来的应用前景提供思路和启发。相关成果以“Two-dimensional MXene with multidimensional carbonaceous matrix: A platform for general-purpose functional materials”为题,发表于材料学科的国际著名期刊Progress in Materials Science(DOI: 10.1016/j.pmatsci.2023.101105),第一作者为我院在站博士后曹峻鸣。

 

二维MXene基复合材料与多维碳基的相关研究进展

 

        水系离子电池具有高安全性和环境友好性的特点,在大规模储能领域显示出明显优势,是一种具有高功率密度和长寿命的绿色电池技术。与传统的金属离子存储过程相比,质子载体由于其非常规的存储机制而较少受到关注。但其独特的工作机制和特性,使得水系质子电池展现出优异的低温电化学性能并能兼顾高成本效益,进一步发挥水系储存技术的广阔应用潜能。从电极材料、电解质和集流体的角度,对水系质子电池的发展进行全面的总结,包括相应的设计原理和储能机制,在阐明水系质子电池发展现状的同时,旨在突出亟待解决的问题与挑战,并提供新的研究思路和科学依据。相关成果以“Advanced aqueous proton batteries: working mechanism, key materials, challenges and prospects”为题,发表于能源类新兴期刊EnergyChem(DOI: 10.1016/j.enchem.2022.100092),第一作者为我院博士生杨佳霖。


 

水系质子电池的研究进展与展望

 

        链接网址:

        https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2023.101105

        https://doi.org/10.1016/j.enchem.2022.100092