检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2025年第9期70卷 1164-1176页

作者：刘忆雯潘慧何平固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心功能材料设计原理与应用技术江苏省重点实验室南京大学现代工程与应用科学学院储能材料与技术中心南京210023

在全球气候变化的大背景下,节能减排已成为国际社会的共同目标.二氧化碳(CO_(2))的还原不仅有助于构建可持续的碳循环体系,还能有效缓解温室效应.因此,CO_(2)还原被认为是实现“碳中和”的关键途径之一.近年来,质子型CO_(2)还原由于其... 详细信息

在全球气候变化的大背景下,节能减排已成为国际社会的共同目标.二氧化碳(CO_(2))的还原不仅有助于构建可持续的碳循环体系,还能有效缓解温室效应.因此,CO_(2)还原被认为是实现“碳中和”的关键途径之一.近年来,质子型CO_(2)还原由于其反应条件温和、操作简单及安全性较高等优势,受到了广泛的关注.然而,析氢反应的竞争、产物的低选择性、依赖能量输入等问题仍制约着该类技术的规模化与工业化.锂-二氧化碳(Li-CO_(2))电池作为一种新兴技术,利用Li^(+)与H^(+)相似的化学性质,在非质子体系中实现高选择性的CO_(2)还原,并具备高能量密度,从而提高了反应的可控性与功能性.尽管如此,该技术仍需克服高过电位、迟缓的反应动力学和严重的寄生反应等技术难题.本文综合分析学术界对质子与非质子型CO_(2)还原反应机制的现有认识,阐述Li-CO_(2)电池在CO_(2)还原中的优势.同时,从规避超氧物种的产生,调整反应路径和采用辅助策略三个角度,探讨优化Li-CO_(2)电池性能的方法,最后,对Li-CO_(2)电池技术未来的发展趋势进行展望,为其他非质子体系中的氧化还原提供指导思路.

关键词：二氧化碳还原氧化还原路径锂-二氧化碳电池非质子型还原

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为绿色能源赋能:动力电池和储能电池的发展与创新

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科学通报 2025年第9期70卷 1115-1117页

作者：周豪慎固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心功能材料设计原理与应用技术江苏省重点实验室南京大学现代工程与应用科学学院储能材料与技术中心南京210093

电池由正极、负极和电解质等组成.基于正负极活性材料中化学能与电能的相互转换,电池可实现充电和放电过程中能量的储存与释放,被广泛应用于消费电子产品、电动交通工具、可再生能源储存、电力系统调节、军事和航空航天等领域.随着全球... 详细信息

电池由正极、负极和电解质等组成.基于正负极活性材料中化学能与电能的相互转换,电池可实现充电和放电过程中能量的储存与释放,被广泛应用于消费电子产品、电动交通工具、可再生能源储存、电力系统调节、军事和航空航天等领域.随着全球能源结构转型和新能源汽车行业快速发展,具有高能量密度、高安全性等特点的动力电池和安全环保、成本低廉的储能电池已成为未来能源技术发展的重要方向,在推动能源革命和支撑能源新业态发展方面发挥着日益重要的作用.

关键词：动力电池负极消费电子产品能量储存

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Nd掺杂HfO_(2)薄膜的分子束外延制备及铁电性

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硅酸盐学报 2023年第12期51卷 3039-3045页

作者：刘育玮矫佩杰茆伟杨江枫郑宁冲王鹏吴迪聂越峰南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构物理国家重点实验室江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210093 华威大学物理系英国考文垂CV47AL

掺杂Hf O_(2)铁电薄膜在非易失性存储器件中的重要应用前景使其成为当前凝聚态物理与材料科学领域的一个研究热点。近年来,结果表明:La掺杂Hf O_(2)拥有优异的铁电性能,铁电剩余极化强度为45μC/cm~2,是目前Hf O_(2)基薄膜材料中报道的... 详细信息

掺杂Hf O_(2)铁电薄膜在非易失性存储器件中的重要应用前景使其成为当前凝聚态物理与材料科学领域的一个研究热点。近年来,结果表明:La掺杂Hf O_(2)拥有优异的铁电性能,铁电剩余极化强度为45μC/cm~2,是目前Hf O_(2)基薄膜材料中报道的最高值。由于Nd与La的化学性质相近,Nd掺杂同样有望增强HfO_(2)的铁电性,但相关研究工作却鲜有报道。使用氧化物分子束外延技术,在La_(0.67)Sr_(0.33)Mn O_(3)(底电极)/SrTiO_(3)(001)衬底上外延生长高质量Nd掺杂Hf O_(2)(Nd:HfO_(2))薄膜。X射线衍射以及高分辨电镜表征结果均显示Nd掺杂有助于诱导Hf O_(2)从单斜相向正交相的转变,压电力显微镜和铁电测试仪进一步证实正交相Nd:Hf O_(2)具有良好的铁电性。此外,高分辨电子显微镜表征还发现Nd:Hf O_(2)靠近界面处存在四方相结构,衔接(111)晶向的Nd:Hf O_(2)和(001)晶向的钙钛矿氧化物衬底。Nd:Hf O_(2)薄膜的外延生长和铁电性的系统研究,扩充了掺杂Hf O_(2)的研究体系。

关键词：氧化铪铁电分子束外延掺杂

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类过氧化物酶纳米酶及其分析应用的研究进展

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分析化学 2023年第5期51卷 666-680页

作者：王小宇魏辉南京林业大学理学院化学与材料科学系南京大学现代工程与应用科学学院江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室

在不同的纳米酶中，类过氧化物酶纳米酶因其在生物传感、生物成像和疾病治疗等方面具有良好的应用前景而受到广泛关注。通过将实验与理论计算相结合，一些研究阐明了类过氧化物酶的催化机制及其结构与活性之间的关系。此外，为了能够理... 详细信息

在不同的纳米酶中，类过氧化物酶纳米酶因其在生物传感、生物成像和疾病治疗等方面具有良好的应用前景而受到广泛关注。通过将实验与理论计算相结合，一些研究阐明了类过氧化物酶的催化机制及其结构与活性之间的关系。此外，为了能够理性设计高活性的类过氧化物酶，一些开创性的研究开发了数个可以用于预测活性的描述符。这些研究设计的高活性纳米酶被用于体外和体内分析检测。本文首先概述了类过氧化物酶纳米酶理性设计取得的进展，介绍了类过氧化物酶纳米酶在分析检测中的一些典型应用实例，总结了类过氧化物酶纳米酶亟待解决的关键问题和存在的挑战，并对其发展前景进行了展望。

关键词：纳米酶过氧化物酶催化机制分析应用理性设计评述

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单晶α-Sn薄膜的外延生长及输运性质研究进展

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人工晶体学报 2023年第6期52卷 1025-1035页

作者：李秉欣丁元丰芦红南京大学固体微结构物理国家重点实验室&现代工程与应用科学学院南京210093 江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210023

α-Sn(灰锡)是一种重要的拓扑材料,据理论预测,打破α-Sn的对称性可以得到拓扑绝缘体、拓扑半金属等多种拓扑相。目前α-Sn的研究以理论计算和角分辨光电子能谱研究能带结构为主,受限于衬底条件,高质量的α-Sn外延生长及其电输运性质的... 详细信息

α-Sn(灰锡)是一种重要的拓扑材料,据理论预测,打破α-Sn的对称性可以得到拓扑绝缘体、拓扑半金属等多种拓扑相。目前α-Sn的研究以理论计算和角分辨光电子能谱研究能带结构为主,受限于衬底条件,高质量的α-Sn外延生长及其电输运性质的研究较少。本文结合课题组近几年在α-Sn薄膜外延生长和拓扑输运性质方面的研究进展,系统地综述了高质量单晶α-Sn薄膜的分子束外延生长、电输运的测试方法及拓扑性质的验证。通过对输运性质的研究证实了α-Sn的狄拉克半金属相和自旋极化拓扑表面态,进一步通过改变薄膜厚度和外加应力的方式来实现α-Sn拓扑性质的调控。以上工作不仅为进一步研究α-Sn的拓扑性质提供了重要依据,也为基于α-Sn的新型量子器件研究提供了重要的材料基础。

关键词： α-Sn 拓扑材料分子束外延输运表征狄拉克半金属拓扑绝缘体

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锰离子氧化沉淀法实现锂离子电池LiNi_(0.8)Co_(0.05)Mn_(0.15)O_(2)材料的回收和利用

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无机化学学报 2023年第9期39卷 1661-1672页

作者：王兆程王义钢盛传超何平周豪慎南京大学储能材料与技术中心现代工程与应用科学学院江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210023

以浓盐酸为浸出剂,以NaOH和NH_(4)HCO_(3)为沉淀剂,利用Mn^(2+)在碱性条件下的氧化反应改变离子的沉淀次序进而分步回收的方案,探究了浓盐酸酸浸处理三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.05)Mn_(0.15)O_(2)的最佳条件。在分步沉淀过程中,Mn^(2+... 详细信息

以浓盐酸为浸出剂,以NaOH和NH_(4)HCO_(3)为沉淀剂,利用Mn^(2+)在碱性条件下的氧化反应改变离子的沉淀次序进而分步回收的方案,探究了浓盐酸酸浸处理三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.05)Mn_(0.15)O_(2)的最佳条件。在分步沉淀过程中,Mn^(2+)被氧化为不溶于非还原性酸的MnO(OH)_(2),并在酸性条件下回收。Ni、Co则在碱性条件下利用NaOH回收,而Li则利用NH_(4)HCO_(3)回收。该方法中Mn的回收率达到85.1%,产品纯度达到98.6%;Li的回收率达到95.0%,产品纯度达到99.3%。由回收材料重新合成的三元正极组装的软包电池的首圈放电比容量达到了175 mAh·g^(-1),可以以超过99.5%的库仑效率稳定循环50圈。

关键词：废旧锂离子电池 LiNi_(0.8)Co_(0.05)Mn_(0.15)O_(2)三元材料湿法回收锰氧化反应

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氮掺杂碳载钌金属原子纳米酶用于黄嘌呤氧化酶活性分析及其抑制剂的比色检测

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分析化学 2025年第4期53卷 516-524页

作者：刘全艺房琦魏辉杜衍中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室中国科学技术大学应用化学与工程学院南京大学现代工程与应用科学学院江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室

开发了一种基于氮掺杂碳载钌金属原子（Ru/NC）纳米酶的黄嘌呤氧化酶活性以及抑制剂（XOI）的比色检测方法。采用主客体策略，以沸石咪唑框架-8（ZIF-8）为主体分子、乙酰丙酮钌(Ru（acac）3)为客体分子，制备了具备优异类过氧化物酶（... 详细信息

开发了一种基于氮掺杂碳载钌金属原子（Ru/NC）纳米酶的黄嘌呤氧化酶活性以及抑制剂（XOI）的比色检测方法。采用主客体策略，以沸石咪唑框架-8（ZIF-8）为主体分子、乙酰丙酮钌(Ru（acac）3)为客体分子，制备了具备优异类过氧化物酶（POD）活性的Ru/NC纳米酶。基于其类酶催化活性构筑了用于H2O2检测及黄嘌呤氧化酶（XO）活性分析的可视化方法。在优化的实验条件下，检测H2O2的线性范围为10～500μmol/L，检出限为4.8μmol/L（3σ）；XO活性分析的线性范围为1～7 mU/mL，检出限为0.69 mU/mL（3σ）。基于此开发了一种筛选XOI的有效方法，此方法具有成本低、便捷且可视化的优势。

关键词：纳米酶比色分析过氧化氢黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶抑制剂

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锂离子电池硅基负极材料的预锂化研究进展

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高等学校化学学报 2021年第5期42卷 1530-1542,I0004页

作者：李世恒王超鲁振达南京大学现代工程与应用科学学院生命分析化学国家重点实验室江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210023

锂离子二次电池已成为日常生活中不可或缺的一部分,而现有的锂离子电池并不能完全满足电动汽车领域高能量密度的要求,发展具有高能量密度的电极材料是解决问题的关键.硅负极因理论比容量高、脱嵌锂电位低、来源广泛等优点而备受关注,但... 详细信息

锂离子二次电池已成为日常生活中不可或缺的一部分,而现有的锂离子电池并不能完全满足电动汽车领域高能量密度的要求,发展具有高能量密度的电极材料是解决问题的关键.硅负极因理论比容量高、脱嵌锂电位低、来源广泛等优点而备受关注,但其巨大的体积变化(约300%)以及低的首次库仑效率阻碍了其商业应用.预锂化技术可以有效提高首次库仑效率、实现高性能硅基负极,本文阐述了预锂化的科学必要性,介绍了各种预锂化的方法以及优缺点,最后对硅基负极预锂化应用的挑战和前景进行了展望.

关键词：硅负极首次库仑效率预锂化高性能硅基负极

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基于固废微波快速制备泡沫碳负载CoO_(x)纳米片及电催化析氧性能

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功能材料 2023年第8期54卷 8148-8156页

作者：张青原龙威宇崔玉琛徐磊孟祥康唐少春南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构物理国家重点实验室江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210093 江苏省农业科学研究院农业设施与设备研究所南京210014 海安南京大学高新技术研究院江苏海安226600

开发性能稳定、成本低廉的电催化剂对于电催化水分解实现大规模制氢至关重要。以固体废弃物三聚氰胺泡沫为原料,采用微波选择性加热的方法在碳化后的三维氮掺杂碳骨架上快速生长均匀分布的CoO_(x)纳米片多孔包覆层(CoO_(x)/N-C)。微波... 详细信息

开发性能稳定、成本低廉的电催化剂对于电催化水分解实现大规模制氢至关重要。以固体废弃物三聚氰胺泡沫为原料,采用微波选择性加热的方法在碳化后的三维氮掺杂碳骨架上快速生长均匀分布的CoO_(x)纳米片多孔包覆层(CoO_(x)/N-C)。微波反应过程仅需45 s,反应速率比传统化学沉淀—热解法(制备时间6-8 h)提高了两个数量级。电化学测试结果表明,当电流密度为10 mA cm^(-2)时,CoO_(x)/N-C电极在1M KOH电解液中过电位仅为340 mV;经过10 h循环测试,其电催化性能保持率高达97%。这主要归因于三维氮掺杂碳作为电子传输通道有效地提高了CoO_(x)的导电性,且CoO_(x)纳米片多孔层为电催化析氧反应(OER)提供了足够多的活性位点。研究为快速制备高性能OER电催化材料提供了一种新方法,为固体废弃物高价值再利用提供了一种有效途径。

关键词：氮掺杂泡沫碳 CoO_(x)纳米片微波加热析氧反应电催化

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利用Al/AlAs中间层调控GaAs在Si(111)上外延生长的研究

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人工晶体学报 2022年第11期51卷 1815-1822页

作者：常梦琳樊星张微微姚金山潘睿李晨芦红南京大学固体微结构物理国家重点实验室南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院南京210023 江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210023

为了实现Ⅲ-V器件在硅基平台上单片集成,近年来Ⅲ-V半导体在硅衬底上的异质外延得到了广泛研究。由于Ⅲ-V半导体与Si之间大的晶格失配以及晶格结构不同,在Si上生长的Ⅲ-V半导体中存在较多的失配位错及反相畴,对器件性能造成严重影响。而... 详细信息

为了实现Ⅲ-V器件在硅基平台上单片集成,近年来Ⅲ-V半导体在硅衬底上的异质外延得到了广泛研究。由于Ⅲ-V半导体与Si之间大的晶格失配以及晶格结构不同,在Si上生长的Ⅲ-V半导体中存在较多的失配位错及反相畴,对器件性能造成严重影响。而Si(111)表面的双原子台阶可以避免Ⅲ-V异质外延过程中形成反相畴。本文利用分子束外延技术通过Al/AlAs作为中间层首次在Si(111)衬底上外延生长了GaAs(111)薄膜。通过一系列对比实验验证了Al/AlAs中间层的插入对GaAs薄膜质量的调控作用,并在此基础上通过低温-高温两步法优化了GaAs的生长条件。结果表明Al/AlAs插层可以为GaAs外延生长提供模板,并在一定程度上释放GaAs与Si之间的失配应力,从而使GaAs薄膜的晶体质量得到提高。以上工作为Ⅲ-V半导体在硅上的生长提供了新思路。

关键词：分子束外延 Ⅲ-V族半导体硅基砷化镓异质外延硅基集成

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