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琢材铸能,匠心匠人:前进中的苏州大学能源学院

作者：刘忠范 刊期：2019年第32期

一座姑苏城半部江南诗.在这绚烂而秀美的苏城金秋时节,苏州大学能源学院迎来了十周年华诞.苏州大学能源学院起源于1983年成立的能源利用教研室;为响应国家新能源战略布局的号召,于2009年建院,成为全国最早发展的能源学院,现为校重点、支持和建设的新型国际化公办学院.学院坚持“厚德笃行、求真创新”的理念,聚焦具有重要发展前景和重大创新机遇...

机器学习在材料设计方面的研究进展

作者：孙中体; 李珍珠; 程观剑; 徐其琛; 侯柱锋; 尹万健 刊期：2019年第32期

新材料的发现是推动现代科学发展与技术革新的源动力之一,是当前促进经济发展与解决环境问题的迫切需求.传统的材料研发基于试错法,效率低且成本高.大量实验与计算模拟产生的数据为新材料的研发提供了新契机.基于这些数据,机器学习最近在材料性能预测、新材料的发现与设计等领域取得了很大进展.譬如基于材料项目(materials project)数据库对钙钛...

羰基化合物作为锂离子电池有机电极材料研究进展

作者：王艳; 郭瑞天; 朱国斌; 衡帅; 曹章; 郑洪河 刊期：2019年第32期

随着锂离子电池从便携式电子设备到大规模储能系统的应用,开发具有高能量密度、功率密度和长循环寿命的锂离子电池成为研究的重点之一.而锂离子电池的性能很大程度上取决于电极材料.目前,广泛使用的无机电极材料普遍存在容量提升有限、能耗高和成本高等缺陷.因此,开发新型电极材料至关重要.与传统无机材料相比,有机电极材料具有结构可控、资源丰...

高负载硫正极功能性黏结剂研究进展

作者：张力; Rashid; Arif; 李莎; 张桥保; 晏成林 刊期：2019年第32期

锂硫电池是高能量密度二次电池的重要体系.但硫材料固有的绝缘属性以及硫正极在电化学循环中特殊的"固-液-固"反应历程,易导致材料利用率低、极化严重、溶解性多硫化锂"穿梭"以及剧烈体积变化等负面影响,造成高负载硫正极性能发挥和稳定循环的极大困难.近年来,作为非活性组分的黏结剂在锂硫电池中被赋予了丰富的功能,如有效捕捉溶解性多硫化锂以...

Cu2BaSn(S,Se)4薄膜研究进展

作者：易庆华; 谢娟; 王晨; 邹贵付 刊期：2019年第32期

Cu2BaSn(S,Se)4薄膜是在Cu2ZnSn(S,Se)4的基础上发展提出的一类新型半导体材料.具有与Cu2ZnSn(S,Se)4相类似的性质特点,如直接带隙、带隙可调(1.5~2.1 e V)、p型半导体特性、大吸光系数、高载流子迁移率和良好化学稳定性等.更重要的是,Cu2ZnSn(S,Se)4中Cu和Zn原子半径相似,易出现铜锌位置互换形成反位缺陷.而Cu2BaSn(S,Se)4中Ba和Cu的原子半径相...

异相光催化技术在能源与环境及有机合成领域的研究进展

作者：吴琦琪; 乔玮; 苏韧 刊期：2019年第32期

光催化技术由于其简单、有效和环保等特点,在能源、环境及化学合成领域受到广泛关注.近年来,随着原位表征技术的飞速发展,学术界对光催化过程的理解逐步加深,并提出了多种理性设计光催化剂的策略.此外,物理、化学、材料、医学等学科的高度交叉进一步推动了光催化技术的应用前景.本文总结了近年光催化技术机理方面的深度认识及光催化技术在能源、...

基于化学气相沉积技术的粉体石墨烯的制备及能源领域应用

作者：慈海娜; 孙靖宇 刊期：2019年第32期

化学气相沉积技术(chemical vapor deposition,CVD)因其产物设计性强、反应途径灵活、层数均匀可控、衬底种类多样、批量化高品质制备等特点而广受关注.本文以CVD制备石墨烯为出发点,归纳利用模板法和非模板法合成具有特定形貌的高品质粉体石墨烯材料,其具有高电导率、大比表面积和良好的分散性.进一步地,基于CVD方法合成的粉体石墨烯,对其在能...

锂-空气电池正极催化剂研究进展

作者：曹学成; 杨瑞枝 刊期：2019年第32期

锂-空气电池是一种具有高能量密度、环境友好等优点的最具潜力的下一代储能电池体系.然而,其正极电化学反应缓慢的动力学过程导致了锂-空气电池充/放电过电位高、能量效率低、倍率性能差,而且催化剂的不稳定性也导致电池循环寿命短.开发高效且稳定的正极催化剂材料是解决上述问题的主要途径,也是锂-空气电池未来研究的重点.本文总结近几年来锂-...

自愈合柔性储能器件研究进展

作者：佟晓玲; 田政南; 孙靖宇; 邵元龙 刊期：2019年第32期

柔性储能器件由于具有可弯曲、折叠、拉伸等特点而广泛应用于智能皮肤及柔性可穿戴器件等领域.但是储能器件在柔性变形过程中会导致电极材料产生微裂纹甚至脱落,显著降低储能器件的电化学性能及使用寿命.自愈合的柔性储能器件通过在材料中引入愈合剂或者可逆化学键,致使材料在发生机械损伤时自动愈合,恢复材料的微观机械结构及电导率,进而实现储...

非晶态氧化铌低电位电化学赝电容行为

作者：蒯笑笑; 周绍雯; 赵建庆; 高立军 刊期：2019年第32期

超级电容器具有高功率和长循环寿命的优点,但与锂离子电池相比,其能量密度通常较低.一些金属氧化物可以稳定高速地充电和放电,其行为类似于赝电容,原因在于发生在表面的可逆氧化还原反应.本工作研究了非晶态α-Nb2O5材料在LiPF6基有机电解质中的电化学行为.在0.1 V(vs.Li/Li^+)低电位下,表现出可逆的Li^+嵌入/脱嵌行为,循环伏安测试曲线在多个循...

碳包覆的蛋黄壳结构氧化锰锂离子电池负极材料

作者：张彬彬; 李雨竹; 杨成; 邓昭 刊期：2019年第32期

基于锂离子电池在循环过程中产生的体积效应严重影响整个电池的循环稳定性的问题,本研究设计了一种利用聚吡咯包覆金属有机框架的简单方法,来合成蛋黄壳结构的碳包覆氧化锰材料,并用于锂离子电池的负极材料.所制备的碳包覆氧化锰纳米颗粒在锂离子电池充放电过程中表现出良好的比容量,在0.1,0.5和2Ag^-1的电流密度下分别表现出723,651,374 mAh g^...

MOF衍生N-CoFe-C@NF多级结构用于可充放锌-空气电池

作者：施可飞; 杨皓景; 连跃彬; 彭扬 刊期：2019年第32期

锌-空气电池作为一种兼具成本低、容量高、环境友好等优点的高效储能器件,具有1084 Wh/kg的理论能量密度,甚至高于传统锂离子电池.锌-空气电池主要受限于其空气电极材料氧还原(ORR)和析氧反应(OER)缓慢的动力学,因此大量的研究都集中在如何优化其催化活性上.目前应用最广泛的ORR和OER的催化剂分别是Pt/C和RuO2,但是其高昂的价格和稀缺性使其应用...

铁钌磷化物纳米材料的制备及其电催化析氢性能

作者：崔玉琛; 杨齐凤; 张旭; 冯莱 刊期：2019年第32期

过渡金属磷化物是一种优良的析氢反应(HER)催化剂,因其成本低、制备方法简单受到了广泛的关注.本研究采用两步法制备了一系列铁钌磷化物(FeRu-P)纳米材料,并通过线性扫描伏安法(LSV)评估催化剂在酸性体系中的HER催化性能.结果表明,当Fe/Ru比为3:7时催化剂具有最优和稳定的析氢催化性能,取得10 mA/cm^2电流密度的过电位(η10)仅为31 mV,Tafel斜率...

《科学通报》编辑委员会

刊期：2019年第32期

《科学通报》征稿简则

刊期：2019年第32期

《科学通报》创刊于1950年,是中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办、《中国科学》杂志社出版的自然科学综合性学术刊物.《科学通报》致力于快速报道自然科学各学科基础理论和应用研究的最新研究动态、消息、进展,点评研究动态和学科发展趋势,要求文章的可读性强,能在比较宽泛的学术领域产生深刻的影响.旬刊,每月10日、20日、30日(2月最...