科學研究
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化工學院劉淑玲教授團隊在電化學儲能及電催化領(lǐng)域取得重要進展

2022-07-16 09:53 文、圖/化工學院 陳香李 點擊：[]

近日，我?；瘜W與化工學院高性能功能材料與器件創(chuàng)新團隊劉淑玲教授及王超副教授圍繞電化學儲能材料及電催化材料設(shè)計領(lǐng)域取得多項重要進展，連續(xù)在Chemical Engineering Journal（IF = 16.744），Journal of Power Sources（IF = 9.794）, Applied Surface Science（IF = 7.392）, Electrochimica Acta (IF = 7.336)等國際知名期刊發(fā)表12篇研究論文。

這些研究工作主要涉及鋰離子電池/水系超級電容器高性能電極材料及水電解制氫新型催化劑的設(shè)計與開發(fā)。針對鋰電電極/水系超級電容器電極材料面臨的容量低、穩(wěn)定性差的問題，團隊主要通過界面調(diào)控及優(yōu)化、異質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計等策略構(gòu)建高性能電極材料，提升了材料導電性，增加了儲離子位點，并抑制充放電過程中的不可逆相變，有效提升了材料儲能容量及循環(huán)穩(wěn)定性（Dual-layer carbon protected coaxial cable-like Si-based composites as high-performance anodes for lithium-ion batteries; A facile synthesis of Ni0.85Se@Cu2?xSe nanorods as high-performance supercapacitor electrode materials）。針對水電解制氫過程中，析氧反應動力學緩慢，需要極高過電勢的問題，團隊采用無定型/結(jié)晶態(tài)異相結(jié)構(gòu)設(shè)計、摻雜等策略，增加電化學活性位點數(shù)量，優(yōu)化析氧中間體吸附能，加速析氧反應動力學過程（Solvothermal preparation of nickel-iron phosphides hollow nanospheres derived from metal-organic frameworks for water oxidation reaction; Electrodeposited amorphous cobalt-nickel-phosphide-derived films as catalysts for electrochemical overall water splitting）。這些研究成果極大地擴展了高性能儲能材料/電催化劑的開發(fā)，推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

NC@Si@CNTs作為鋰離子電池負極材料性能圖（左）及Ni0.85Se@Cu2?xSe作為超級電容器電極材料的Ragon圖（右）

水熱合成(Ni1-xFex)2P（左）及電沉積制備的Co-Ni-P（右）用于堿性電催化析氧性能示意圖

這些論文均以陜西科技大學為第一完成單位，團隊劉淑玲教授或王超副教授為第一作者或通訊作者，化工學院研究生周子翔、柴樂、王睿等為共同作者。

團隊發(fā)表系列論文如下：

1.Chemical Engineering Journal2022, 433: 134483.https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.134483

2.Sustainable Energy & Fuels2022,6:3169-3178.https://doi.org/10.1039/D2SE00385F.

3.Journal of Alloys and Compounds2022, 896: 163069.https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.163069

4.Journal of Alloys and Compounds2022, 918: 165523.https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.165523

5.Chemical Engineering Journal2021, 420: 129686.https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.129686

6.Journal of Power Sources2021, 506: 230109.https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2021.230109

7.Applied Surface Science2021, 540: 148336.https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.148336

8.Applied Surface Science2021, 556: 149764.https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.149764

9.Electrochimica Acta2021, 389: 138683.https://doi.org/10.1016/j.electacta.2021.138683

10.The Journal of Physical Chemistry C2021, 125: 21443-21452.https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.1c05899

11.Journal of Solid State Electrochemistry2021, 25: 1975-1985.

https://link.springer.com/article/10.1007/s10008-021-04968-0

12.Dalton Transactions2021, 50: 13543-13553.https://doi.org/10.1039/D1DT02199K

（核稿：仝建波 編輯：劉倩）

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