學院公告

高等學??茖W研究優秀成果獎(科學技術)自然科學獎(2020年度)公示內容

2020-06-17

項目名稱

功能化多級微納米材料的綠色可控制備及其儲能性能研究

提名單位

河南省教育廳

項目簡介

環境和能源問題日趨突出,這將持續催生新的納米材料和納米結構的研究,利用綠色化學手段構建新型的功能化多級微納米材料具有重要的科學理論意義和實際應用價值。

項目圍繞界面調控、綠色可控制備及多功能化等前沿科學問題,系統研究了過渡金屬化合物/碳材料的多級結構設計、功能化多級微納米材料綠色可控制備的新方法以及多功能化結構設計和應用等關鍵科學問題,為進一步構筑高效功能化多級微納米儲能材料提供了科學基礎和技術支持,提升了從對納米材料結構——性能構效關系的認識,取得系統性創新成果:1. 構建了功能化多級微納米結構異質界面,實現了特殊的功能結構同時兼顧組分的協同作用,揭示了多級界面調控對儲能性能的影響機制;2.發展了功能化多級微納米材料綠色可控制備的新方法,為構筑高效功能化多級微納米儲能材料提供了技術支持;3.建立了多功能化活性中心、功能位點定向落位構筑多級微納米材料的策略,探明了多功能化介導下的多級微納米材料電化學性能。

研究成果受到國內外同行的關注和高度評價,其中5篇代表性論文SCI他引652次,3篇論文為ESI高被引論文,撰寫專著1部,授權國家發明專利1項。

 

主要完成人情況

排名1,許群,教授,工作單位:鄭州大學,完成單位:鄭州大學。主要貢獻:提出了本項目的總體思路,組織開展并實施了該項目的全面工作。 基于低維材料界面間的相互作用,設計制備了一系列新型功能化多級微納米材料體系,實現多種形式的能源儲存;在超臨界流體輔助低維材料的修飾、低維復合體系在能源存儲應用研究方面取得較為系統性的創新成果;揭示了材料的理性設計在特定領域應用的關鍵所在,是5篇代表論文的通訊作者。工作量占本人工作總量的80%。

排名2,張佳楠,教授,工作單位:鄭州大學,完成單位:鄭州大學。主要貢獻:工作主要集中于納米限域概念引入能源材料設計和制備的研究。提出一步法合成碳限域金屬氧化物/金屬碳化物異質結構;構筑“一維碳纖維/二維納米片”的獨特結構,建立多維方向快速電子/離子傳輸通道。是代表性論文2的第一作者和代表性論文5的共同通訊作者,工作量占本人工作總量的50%。

排名3,郭少軍,研究員,工作單位:北京大學,完成單位:北京大學。主要貢獻:提出一步法合成碳限域金屬氧化物/金屬碳化物多級結構和1D有序介孔碳納米棒和2D MoS2/MnO2納米片組裝多功能應用,建立了解決鋰離子電池電極材料失活現象的新思路。是代表性論文2和代表性論文5的共同通訊作者,工作量占本人工作總量的30%。

主要完成單位

鄭州大學,北京大學

 

代表性論文(專著)目錄

  1. Fabrication of 3D Hierarchical MoS2/Polyaniline and MoS2/C Architectures for Lithium-Ion Battery Application, Lianren Hu, Yumei Ren, Hongxia Yang, Qun Xu*, ACS Applied Materials & Interfaces, 2014, 6(16): 14644-14652.
  2. Beyond Yolk Shell Nanoparticles: Fe3O4@Fe3C [email protected] Nanoparticles as Yolks and Carbon Nanospindles as Shells for Efficient Lithium Ion Storage, Jianan Zhang, Kaixi Wang, Qun Xu,* Yunchun Zhou, Fangyi Cheng, and Shaojun Guo*, ACS Nano, 2015, 9(3):3369–3376.
  3. Fabrication of Free-standing Hierarchical Carbon nanofiber/Graphene oxide/Polyaniline films for Supercapacitors, Dongdong Xu, Qun Xu*, Kaixi Wang, Jun Chen*, Zhimin Chen, ACS Applied Materials & Interfaces, 2014, 6(1): 200-209.
  4. Preparation of Graphene Oxide/Polyaniline Nanocomposite with Assistance of Supercritical Carbon Dioxide for Supercapacitor Electrodes, Guiheng Xu, Nan Wang, Junyi Wei, Leilei Lv, Jianan Zhang, Zhimin Chen, Qun Xu*, Industrial & Engineering Chemistry Research, 2012, 51(44): 14390-14398.
  5. 2D Thin Nanoflakes Assembled on Mesoporous Carbon Nanorods for Enhancing Electrocatalysis and for Improving Asymmetric Supercapacitors, Pei Shang, Jianan Zhang*, Wanyu Tang, Qun Xu*, Shaojun Guo*, Advanced Functional Materials, 2016, 26(43); 7766-7774.
 
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