《无机材料学报》近年能源材料论文Top10

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《无机材料学报》是国内各学科领域仅有的18种中文SCI期刊之一。

本刊由中国科学院上海硅酸盐研究所主办，聚焦材料科学基础问题和国家材料科技发展战略，刊发高水平科技论文。邀请专家撰写热点研究领域的综述评论，跟踪材料学领域最新动态和高水平科学研究成果。为进一步提升影响力，本刊2018年对编委会作了改组，陈立东研究员担任主编，加强专家在稿件学术质量审核把关中的作用，突出录用稿件的创新性要求。为充分发挥论文的影响力，本刊将分期在知社学术圈推出材料领域各方向优秀论文（Top 10）的简介。热望本刊能成为各位科学家“把论文写在祖国大地上”的沃土。

ZnO/GO 纳米材料基钙钛矿太阳能电池：稳定与高效兼得

钙钛矿太阳能电池作为新型太阳能电池的典型代表，近年来光电转换效率从3.8%快速提升到20.8%。遗憾的是电池的稳定性欠佳，对实际应用造成了一定的困难。江苏科技大学的高延敏教授和中国科学院上海应用物理研究所的杨铁莹副研究员通过电化学方法制备出氧化锌/氧化石墨烯纳米粒子，用作钙钛矿太阳能电池的电子传输层。研究发现在氧化锌/氧化石墨烯的保护作用之下甲胺铅碘的稳定性提高, 进而显著改善电池的长期寿命。

链接：http://www.jim.org.cn/CN/10.15541/jim20160218

引用：JIANG Wen-Long,ZHOU Wei,YING Ji-Fei et al. Thermal Stable Perovskite Solar Cells Improved by ZnO/Graphene Oxide as Electron Transfer Layers[J]. Journal of Inorganic Materials, 2017, 32(1): 96-100.

水系锌离子电池：安全高效的新型储能电池

锌离子电池是近年来发展起来的一种新型二次水系电池, 具有高能量密度、高功率密度、放电过程高效安全、电池材料无毒廉价、制备工艺简单等优点, 在大型储能等领域具有很高应用价值和发展前景。武汉理工大学的“长江学者”麦立强教授综述了水系锌离子电池近期的研究进展, 对金属锌作负极的优点和面临的问题进行了系统的总结,对已报导的正极材料中锌离子电池的电化学性能和反应机制进行了详尽的讨论, 并通过分析目前多价离子的脱嵌特性对锌离子电池正极材料的发展进行了预测。

 

链接：http://www.jim.org.cn/CN/10.15541/jim20160192

引用：CHEN Li-Neng,YAN Meng-Yu,MEI Zhi-Wen et al. Research Progress and Prospect of Aqueous Zinc Ion Battery[J]. Journal of Inorganic Materials, 2017, 32(3): 225-234.

Cu-Li-In-Se薄膜太阳能电池：更宽的光学能隙，更高的开路电压

作为薄膜太阳能电池中的“明星”，CuInSe₂ (CIS)具有吸光系数高(~10⁵cm^-1)的优点，器件的光电转换已经达到20.3%，但是光学能隙比最优值(1.04 eV)稍低(~1.5 eV)。为了解决这个问题，中国科学院上海硅酸盐研究所的国家杰出青年基金获得者黄富强研究员仔细研究了Li 掺杂Cu_1-xLi_xInSe₂(x=0~0.4)的各项特性。发现掺杂后的材料保持了黄铜矿的晶体结构，电阻率提高，光学能隙也提高到1.33eV，开路电压增大，有效改善了光电性能。

链接：http://www.jim.org.cn/CN/10.15541/jim20160210

引用：HUANG Rong-Tie,ZHENG Ming,SUI Li-Fang et al. Synthesis and Physical Properties of Solar Material Cu_1-xLi_xInSe₂[J]. Journal of Inorganic Materials, 2017, 32(1): 101-106.

Ce-Fe-Co-Sb/rGO纳米复合材料：一种坚韧的p型热电材料

作为方钴矿热电器件集成设计的薄弱环节，p 型填充方钴矿材料的力学性能相对于 n 型较差。中国科学院上海硅酸盐研究所陈立东研究员(本刊主编)利用放电等离子烧结技术同时实现了致密化和对 GO 的原位还原, 获得了2~5 nm厚还原氧化石墨烯(rGO)三维网状包覆的 Ce_0.85Fe₃CoSb₁₂ 基纳米复合材料。该三维网状结构利用桥接作用增加了裂纹扩展额外功, 实现了对基体材料的增强增韧。

链接：http://www.jim.org.cn/CN/10.15541/jim20160220

引用：ZONG Peng-An,CHEN Li-Dong. Preparation and Mechanical Properties of Ce_0.85Fe₃CoSb₁₂/rGO Thermoelectric Nanocomposite[J]. Journal of Inorganic Materials, 2017, 32(1): 33-38.

双金属氧化物及复合材料：超级电容器储能材料家族中的新成员

作为一种介于传统静电电容器和电池之间的新型储能器件，超级电容器的整体性能受到电极材料的限制。而双金属氧化物作为一种新型赝电容材料拥有数十倍于碳基材料的比容量, 具有多重氧化态、多金属离子特性和高理论容量等特点, 在电化学储能领域备受关注。中国科学院山西煤炭化学研究所的宋燕研究员系统介绍了双金属氧化物及其复合材料的合成及性质, 对双金属氧化物及其复合材料在超级电容器电极材料方面的应用进行了简要概述, 并展望了其发展前景和重点发展方向, 以及需要解决的科学问题。

 

链接：http://www.jim.org.cn/CN/10.15541/jim20160452

引用：TIAN Xiao-Dong,LI Xiao,YANG Tao et al. Recent Advances on Synthesis and Supercapacitor Application of Binary Metal Oxide[J]. Journal of Inorganic Materials, 2017, 32(5): 459-468.

聚酰亚胺基高比表面活性炭：从边角料到高性能储能材料的逆袭

聚酰亚胺薄膜的市场不断扩大，但在其应用过程中产生的大量边角余料却难以得到妥善处理。大连理工大学的王同华教授以聚酰亚胺(PI)薄膜边角料为前驱体，采用 CO₂物理活化法制备了高比表面活性炭材料。研究发现通过控制 CO₂ 活化工艺，可实现对 PI 活性炭的孔道尺度与分布的调控。作为超级电容器电极材料，PI 活性炭在 100 mA/g 条件下，比电容高达 237 F/g，电容保持率为 86%。

 

链接：http://www.jim.org.cn/CN/10.15541/jim20170049

引用：WANG Hao,LI Lin,WANG Chun-Lei et al. Preparation and Electrochemical Performance of Polyimide-based Activated Carbons with High Surface Area[J]. Journal of Inorganic Materials, 2017, 32(11): 1181-1187.

大容量VB₂-空气电池负极材料：孔隙度对电池性能的影响

VB₂作为空气电池负极材料具有超高的理论比容量(4060 mAh/g)，发展潜力巨大。北京科技大学的路新副教授以 VB₂为负极活性物质， Ni 为导电剂， NH₄HCO₃为造孔剂，采用粉末冶金方法制备了大容量 VB₂-空气电池用多孔负极片。研究发现多孔VB₂负极片放电容量、比容量、库伦效率和比能量均与孔隙度密切相关。电池的放电比容量可以达到 3216~3463 mAh/g，放电性能优异。

链接：http://www.jim.org.cn/CN/10.15541/jim20160344

引用：WEI Zhi-Guo,LU Xin,TONG Jian-Bo et al. Preparation and Discharge Performance of Porous VB₂ Anodes for High Capacity VB₂-air Battery[J]. Journal of Inorganic Materials, 2017, 32(2): 122-126.

贵金属/半导体光电阳极：高性能的直接甲醇燃料电池

直接甲醇燃料电池具有能量效率高, 携带方便和环境友好等特点, 是一种受到广泛关注的新型清洁能源。阳极催化剂的优劣是影响电池性能的关键因素之一。近年来的研究显示, 利用具有光催化活性的半导体材料作为贵金属催化剂的载体, 在外界光源的照射下, 能够极大地改善电极的电催化活性和稳定性。宁波大学朱明山副教授对该类新型光响应贵金属/半导体电极在光照条件下对增强甲醇的电催化氧化性能方面进行了总结和概述。

 

链接：http://www.jim.org.cn/CN/10.15541/jim20160651

引用：ZHAI Chun-Yang,SUN Ming-Juan,DU Yu-Kou et al. Noble Metal/Semiconductor Photoactivated Electrodes for Direct Methanol Fuel Cell[J]. Journal of Inorganic Materials, 2017, 32(9): 897-903.

棉花基多孔碳材料：来自生物界的超级电容器储能材料

由于原料易得并且制备方法简单，生物质材料被广泛用于合成多孔碳作为超级电容器的储能材料。作为Science论文的后续系列研究之一，中国科学院上海硅酸盐研究所的黄富强研究员以天然生物质棉花作为碳源, 通过简单的一步法制备得到氮掺杂多孔碳材料，比表面积和含氮量分别达到480 m²/g和6.84%，显示出了良好的电容性能。电流密度为 1 mol/L时, 比电容可以达到 252 F/g,循环10000圈之后仍有 94%的保持率。

链接：http://www.jim.org.cn/CN/10.15541/jim20170164

引用：HAO Yan-Xia,QIAN Meng,XU Ji-Jian et al. Porous Cotton-derived Carbon: Synthesis, Microstructure and Supercapacitive Performance[J]. Journal of Inorganic Materials, 2018, 33(1): 93-99.

还原氧化石墨烯原位包覆纳米MnTiO₃颗粒：探索高能量密度的锂离子电池

随着用电设备的能耗逐渐增大，对于高能量密度的锂离子电池的需求也是“水涨船高”。作为关键组成部分的负极材料正在向容量更高、性能更加稳定的方向发展。中国科学院上海硅酸盐研究所黄富强研究员和上海大学李冬梅副教授采用简单有效的溶胶-凝胶法合成了少层还原石墨烯氧化物原位包覆的 MnTiO₃ 纳米颗粒(MnTiO₃@rGO)，表现出优异的倍率性能。并且得益于材料的多孔结构和柔性的石墨烯外层, 电池的长循环性能良好。

链接：http://www.jim.org.cn/CN/10.15541/jim20180143

引用：LIU Huan-Long,ZHAO Wei,LI Rui-Zhe et al. Facile Synthesis of Reduced Graphene Oxide In-situ Wrapped MnTiO3 Nanoparticles for Excellent Lithium Storage[J]. Journal of Inorganic Materials, 2018, 33(9): 1022-1028.

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