本文整理了麥立強和他的研究團隊的研究進展，方便大家閱讀了解。進展

1.新型NaTi2(PO4)3納米線簇作為高性能鎂-鈉混合離子電池正極

麥立強教授、匯總安琴友副研究員(共同通訊作者)等首次以一種新型NaTi₂(PO₄)₃納米線團簇(NTP-NW/C)作為混合鎂鈉離子電池(MSIBs)正極，走進并在Nano Energy上發(fā)表了題為“Novel NaTi₂(PO₄)₃Nanowire Clusters as High Performance Cathodes for Mg-Na Hybrid-ion Batteries”的麥立研究論文。結(jié)合NTP納米線和均質(zhì)碳框架的強團優(yōu)勢，新穎的隊材三維分級結(jié)構(gòu)賦予NTP-NW/C離子傳輸路徑短、電荷轉(zhuǎn)移快以及鈉化/脫鈉過程中的料牛結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。結(jié)果，研究混合MSIB顯示出良好的進展電化學性能：在1 C下具有124 mAh·g^-1的高可逆容量、良好的匯總倍率性能(在10 C下60 mAh·g^-1)和循環(huán)穩(wěn)定性(100次循環(huán)后容量在5 C下保持為97 %)。上述新穎的走進設(shè)計有望在大規(guī)模儲能器件中得到應用。

文獻鏈接： Novel NaTi₂(PO₄)₃Nanowire Clusters as High Performance Cathodes for Mg-Na Hybrid-ion Batteries(Nano Energy, 2018, DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.10.064)

2.鎳-鐵雙金屬二硒化物助力高容量長壽命的麥立鎂電池

麥立強教授、安琴友副研究員、強團美國休斯頓大學姚彥教授(共同通訊作者)等首次報道了Ni-Fe雙金屬二硒化物微米花(Ni_0.75Fe_0.25Se₂，隊材NFS)作為可充鎂電池正極材料，并在Nano Energy上發(fā)表了題為“Nickel-Iron Bimetallic Diselenides with Enhanced Kinetics for High-Capacity and Long-Life Magnesium Batteries”的研究論文。NFS具有較大的可逆容量(190 mAh·g^-1)以及優(yōu)異的儲鎂循環(huán)穩(wěn)定性(500次循環(huán)后仍有148 mAh·g^-1)。與一元過渡金屬二硒化物(NiSe₂, NS)相比，NFS具有更多氧化還原活性位點以及更快Mg²⁺擴散動力學，有助于提高可逆容量、延長循環(huán)壽命。此外，基于不同金屬離子電對的電勢差異，作者提出了穩(wěn)定階段下NFS鎂化/脫鎂過程的順序反應機理，并通過電化學測試和光譜表征來進行證明。該工作為構(gòu)筑高性能的可充鎂電池正極材料優(yōu)化提供了新思路。

文獻鏈接：Nickel-Iron Bimetallic Diselenides with Enhanced Kinetics for High-Capacity and Long-Life Magnesium Batteries?(Nano Energy, 2018, DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.10.033)

3. 儲能器件中的納米線

麥立強教授、徐林研究員(共同通訊作者)等在Adv. Energy Mater.上發(fā)表了題為“Nanowires in Energy Storage Devices: Structures, Synthesis, and Applications”的綜述論文，從結(jié)構(gòu)、合成及應用等方面對電化學儲能器件中的納米線進行了介紹。作者根據(jù)形貌和結(jié)構(gòu)對納米線進行分類，并介紹其相應的特性及合成方法。接著闡述了納米線在鋰離子、鈉離子和鋅離子電池以及超級電容器中的應用和優(yōu)點，并介紹了納米線電極的原位表征技術(shù)。最后，作者對未來進一步探索基于納米線的電化學能量存儲提出了展望。

文獻鏈接：Nanowires in Energy Storage Devices: Structures, Synthesis, and Applications?(Adv. Energy Mater., 2018, DOI: 10.1002/aenm.201802369)

4.梯度親／憎鋰保護膜

麥立強教授、軍事科學院防化研究院張浩博士（共同通訊作者）等發(fā)現(xiàn)憎鋰、較大的機械強度以及良好的Li離子擴散動力學是構(gòu)建鋰金屬界面層的三個必要條件?；诖怂麄兝糜H鋰-憎鋰的梯度策略構(gòu)建了鋰金屬界面層(GZCNT)，有效地抑制了鋰枝晶的生長，并在Nat. Commun.上發(fā)表了題為“Lithiophilic-lithiophobic Gradient Interfacial Layer for Highly Stable Lithium Metal Anode”的研究論文。博士研究生張慧敏、廖小彬為該工作的共同第一作者。GZCNT梯度膜由親鋰的氧化鋅/碳納米管底層，憎鋰的碳納米管頂層，以及中間過度層有序的構(gòu)成。親鋰的底層與金屬鋰緊密結(jié)合，可促進穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)膜（SEI）的形成，抑制金屬鋰和親鋰層層間形成鋰枝晶，頂層的憎鋰層因具有較大的模量可以抑制鋰枝晶的進一步生長，而中間的緩沖層又可以防止因親鋰、憎鋰的突然轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生明顯的鋰枝晶分級層，從而確保金屬鋰負極的超長循環(huán)。

文獻鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-06126-z（Nature Communications 9, Article number: 3729 (2018)）

5.精心制作的3D電極用于抗鋅枝晶高性能柔性纖維狀鋅鈷電池

武漢理工大學麥立強教授課題組通過在碳布上原位生長ZIF（沸石-咪唑酯骨架）衍生的ZnO@C核-殼結(jié)構(gòu)納米棒作為骨架，然后再進一步通過電沉積金屬Zn，獲得了具有優(yōu)異性能的三維CC-ZnO@C-Zn柔性Zn負極。相比傳統(tǒng)鋅片，其具有優(yōu)異的抗鋅枝晶，低質(zhì)量，高柔性等優(yōu)勢。作者同時合成了分級樹枝狀Co(CO₃)_0.5(OH)_x·0.11 H₂O@CoMoO₄ (CC-CCH@CMO) 作為電池正極，這種精心制作的柔性正極利用獨特的納米結(jié)構(gòu)和兩種組分間的協(xié)同作用，最終實現(xiàn)了高的面積比容量。

文獻鏈接：Finely Crafted 3D Electrodes for Dendrite-Free and High-Performance Flexible Fiber-Shaped Zn-Co Batteries（Adv. Funct. Mater., 2018, DOI：10.1002/adfm.201802016）

6.綜述：納米線–生物界面進展：從能量轉(zhuǎn)換到電生理學

納米–生物界面（nano–bio interface）可以看作是連接無機世界和生命世界的橋梁，研究無機納米材料與生物體在微納尺度的能量轉(zhuǎn)換與信息傳遞，在人工光合作用、微生物燃料電池、納米生物電子學等領(lǐng)域具有廣泛的應用。最近，武漢理工大學的麥立強教授（通訊作者）團隊在Cell子刊Chem應邀發(fā)表了題為“Recent Advances in Nanowire–Biosystem Interface: From Chemical Conversion, Energy Production to Electrophysiology”的綜述文章。武漢理工大學徐林教授和美國哈佛大學博士后趙云龍為論文共同第一作者。該綜述主要從納米線–生物界面的構(gòu)筑、納米–細菌人工光合作用將CO₂轉(zhuǎn)化成化學能源、微生物燃料電池、納米線生物傳感器等幾個方面討論了納米–生物界面的設(shè)計原理與應用，最后作出了對納米–生物界面未來發(fā)展的展望。

文獻連接：https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(18)30172-4

7.等離子刻蝕三氧化鉬制造氧缺陷實現(xiàn)儲鋰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及可逆容量提升

麥立強課題組?在α-MoO₃納米帶的基礎(chǔ)上，通過可控等離子體刻蝕制備了具有氧空位的α-MoO_3-x，并將其用作LIB的正極材料。 結(jié)構(gòu)表征證實經(jīng)適當刻蝕（MoO3（II），氫氣等離子刻蝕10分鐘）后，所制備樣品的范德華間隙（vdW間隙）擴大并且?guī)稖p小，過度的刻蝕會導致材料碎裂嚴重且形貌破壞。電化學測試結(jié)果表明，MoO3（II）樣品具有小的極化，較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，更可逆的層間/層內(nèi)Li存儲位點以及更高的容量。綜上所述，適當氧空位的引入明顯減小了三氧化鉬的帶隙、增加了其范德華層間距，提高了材料的電子及離子電導率，因此提高了材料的容量（可逆性），倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。麥立強教授為本文通訊作者，文章共同第一作者為張國彬和熊騰飛。該文章“α-MoO_3-xby Plasma Etching with Improved Capacity and Stabilized Structure for Lithium Storage”發(fā)表在國際頂級期刊Nano Energy上（影響因子：12.343）。

文獻鏈接：α-MoO₃-x by Plasma Etching with Improved Capacity and Stabilized Structure for Lithium Storage?，Nano energy, 2018, DOI：10.1016/j.nanoen.2018.04.075

8.一維異質(zhì)納米電池材料

Accounts of Chemical Research在線發(fā)表武漢理工大學麥立強教授團隊綜述 “One-Dimensional Hetero-Nanostructures for Rechargeable Batteries”。該文系統(tǒng)地總結(jié)了麥立強教授課題組關(guān)于一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米線電極材料的工作，并結(jié)合當前的研究進展，闡述了該類材料的制備策略和性能優(yōu)化機制（如下圖），并對其今后的發(fā)展方向和策略提出了見解和展望。

文獻鏈接：Liqiang Mai,* Jinzhi Sheng, Lin Xu, Shuangshuang Tan, and Jiashen Meng, One-Dimensional Hetero-Nanostructures for Rechargeable Batteries, Acc. Chem. Res., 2018, 51, 950?959.

9. “管中棒狀”氮摻雜空心碳管包覆銻復合材料

麥立強教授和法國洛林大學Jean-Jacques Gaumet教授課題組在國際知名期刊Advanced Energy Materials（影響因子：16.721）上在線發(fā)表題為 “Bottom-Up Confined Synthesis of Nanorod-in-Nanotube Structured Sb@N-C for Durable Lithium and Sodium Storage”的文章。通過自下而上的合成方法制備了一種新型“管中棒狀”氮摻雜空心碳管包覆銻復合材料（Sb@N-C），同時采用了原位高溫XRD技術(shù)實時監(jiān)控并精準優(yōu)化其合成?；谪S富的氮摻雜、一維納米導電碳管以及中空結(jié)構(gòu)等協(xié)同效應，將Sb@N-C用作鋰離子電池/鈉離子電池的負極材料時，展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能。

文獻鏈接：Wen Luo, Feng Li, Jean-Jacques Gaumet*, Pierre Magri, Sébastien Diliberto, Liang Zhou, Liqiang Mai*. Bottom-Up Confined Synthesis of Nanorod-in-Nanotube Structured Sb@N-C for Durable Lithium and Sodium Storage, Advanced Energy Materials. DOI:10.1002/aenm201703237

10.CuS正極儲鎂性能和機理

麥立強教授、安琴友副研究員(共同通訊作者)等通過調(diào)節(jié)電極-電解液界面實現(xiàn)了CuS正極室溫下的高儲鎂活性(超過300 mAh·g^-1)，并在Nano Energy上發(fā)表了題為“Magnesium Storage Performance and Mechanism of CuS Cathode”的研究論文。在鎂全電池中，以50 mA·g^-1的電流密度循環(huán)30次后，CuS正極容量仍高達119 mAh·g^-1。另外，作者探究了CuS正極在不同電解液體系、不同工作溫度的儲鎂性能，并通過非原位XRD等表征手段證實了轉(zhuǎn)換型存儲機理。這項工作證明CuS作為鎂電池正極材料的前景良好。

文獻鏈接： Magnesium Storage Performance and Mechanism of CuS Cathode?(Nano Energy, 2018, DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.02.060)

11.鈉離子穩(wěn)定的釩氧化物納米線正極

麥立強教授、晏夢雨博士(共同通訊作者)等報道了有關(guān)水系Zn//Na_0.33V₂O₅電池設(shè)計和構(gòu)筑的開創(chuàng)性工作，并在Adv. Energy Mater.上發(fā)表了題為“Sodium Ion Stabilized Vanadium Oxide Nanowire Cathode for High-Performance Zinc-Ion Batteries”的研究論文。Na_0.33V₂O₅(NVO)電極在0.1 A·g^-1下具有高達367.1 mAh·g^-1的容量，長期循環(huán)穩(wěn)定性良好，1000圈循環(huán)后仍保留超過93%的容量。研究人員通過單根納米線器件證實了[V₄O₁₂]_n層間鈉離子的插入增強了導電性。

文獻鏈接：Sodium Ion Stabilized Vanadium Oxide Nanowire Cathode for High-Performance Zinc-Ion Batteries?(Adv. Energy Mater., 2018, DOI: 10.1002/aenm.201702463)

12.基于NaO2納米線放電產(chǎn)物的高性能Na-O2電池

麥立強教授（通訊作者）、徐林教授（共同通訊）和廈門大學彭棟梁教授等人，發(fā)現(xiàn)在外磁場下，采用純Co納米顆粒，在高溫氧化下，合成了高自旋的Co₃O₄催化劑。納米線NaO₂的放電產(chǎn)物的直徑為10-20 nm，長度為~ 10μm，可以為離子和電子的傳輸提供通道。放電產(chǎn)物為納米線NaO₂的Na-O₂電池在400圈循環(huán)時，容量保持在1000 mAh g^-1；充電時具有~ 60 mV的微小過電勢；放電時，過電勢幾乎為0 mV。這種策略不僅能夠控制放電產(chǎn)物的獨特結(jié)構(gòu)，提高Na-O₂電池的性能，而且為特殊條件下，探索納米線的生長過程提供了新思路。相關(guān)成果以“High-Performance Na–O₂Batteries Enabled by Oriented NaO₂Nanowires as Discharge Products”為題發(fā)表在Nano Letters上。武漢理工大學博士研究生S. Mohammad B. Khajehbashi為論文第一作者。

文獻鏈接：High-Performance Na–O₂Batteries Enabled by Oriented NaO₂Nanowires as Discharge Products（Nano Letters, 2018, DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b01315）

13.一種獨特的表面修飾層優(yōu)化富鋰材料儲鋰性能

麥立強教授課題組提出了一種普適的碳包覆技術(shù) (Nano letters, DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b03982)。在此方法的基礎(chǔ)上，他們又巧妙地在富鋰材料表面構(gòu)筑了一層獨特的鎳鈷納米點鑲嵌的碳包覆層，相關(guān)研究成果以“Novel MOF shell-derived surface modification of Li-rich layered oxide cathode for enhanced lithium storage”為題, 于2017年12月13日在Science Bulletin上在線出版。該修飾后的富鋰層狀氧化物電極材料表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)和倍率性能，其在0.4 C的電流密度下循環(huán)100圈容量保持率可達95%，在2 C的電流密度下循環(huán)300圈容量保持率可達90%，在5 C的電流密度下可逆比容量仍達159 mAh g^–1。

文獻鏈接：Zhitong Xiao, Jiashen Meng, Qi Li, Xuanpeng Wang, Meng Huang, Ziang Liu, Chunhua Han, and Liqiang Mai. Novel MOF shell-derived surface modification of Li-rich layered oxide cathode for enhanced lithium storage. （Science Bulletin, 2017, Doi : 10.1016/j.scib.2017.12.011）

14.MoB/g-C3N4界面材料作為Schottky催化劑促進析氫

北京大學郭少軍教授、武漢理工麥立強教授、不來梅大學Lyudmila Moskaleva（共同通訊）等人基于金屬-半導體肖特基結(jié)原理，創(chuàng)造性地構(gòu)筑了具有Schottky效應的MoB/g-C₃N₄析氫催化劑。通過一系列的譜學測試發(fā)現(xiàn)，n型半導體g-C₃N₄的引入使得MoB/g-C₃N₄ 界面處產(chǎn)生了明顯的電荷再分布，增加了MoB表面的局部電子密度。該肖特基催化劑展現(xiàn)出良好的HER活性，Tafel斜率達為46 mV dec^-1，交換電流密度高達17μA cm^-2，遠高于MoB。第一性原理計算表明，Schottky效應可以顯著促進質(zhì)子在MoB表面的吸附和活化， 有利于表面氫氣的生成。相關(guān)成果以為“MoB/g-C₃N₄Interface Materials as a Schottky Catalyst to Boost Hydrogen Evolution”發(fā)表在了Angewandte Chemie International Edition上。

文獻鏈接:MoB/g-C3N4 Interface Materials as a Schottky Catalyst to Boost Hydrogen Evolution（Angew.Chem.Int.Ed.,2017,DOI:10.1002/anie.201708748）

15.超細Ni納米粒子/SiO2分級空心球用于高性能儲鋰

麥立強教授、周亮教授(共同通訊作者)等設(shè)計了一種由超細Ni納米粒子(≈3 nm)修飾SiO2納米片構(gòu)筑的分級中空結(jié)構(gòu)Ni/SiO₂納米復合材料，并在Adv. Funct. Mater.上發(fā)表了題為“Ultrafine Nickel-Nanoparticle-Enabled SiO2 Hierarchical Hollow Spheres for High-Performance Lithium Storage”的研究論文。Ni納米粒子不僅有效提高了SiO₂電子導電率，也提升了其電化學活性。與此同時，空腔提供足夠的自由空間來緩解SiO₂在反復鋰化/脫鋰過程的體積變化；納米片結(jié)構(gòu)減少鋰離子的擴散長度。由于Ni和SiO₂之間的協(xié)同效應，0.1 A·g^-1下Ni/SiO2復合材料具有高達676 mAh·g^-1的可逆容量。在10 A·g^-1的高電流密度下，1000圈后仍可保留337 mAh·g^-1的容量。

文獻鏈接： Ultrafine Nickel-Nanoparticle-Enabled SiO2 Hierarchical Hollow Spheres for High-Performance Lithium Storage(Adv. Funct. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adfm.201704561)

16.低溫熔鹽電化學還原CaSiO3制備硅納米線

威斯康辛大學麥迪遜分校的金松教授和武漢理工大學的麥立強教授（共同通訊作者）在Angew. Chem. Int. Ed.上發(fā)表了題為“Low-Temperature Molten-Salt Production of Silicon Nanowires by the Electrochemical Reduction of CaSiO₃”的學術(shù)論文，報道了低溫熔鹽電化學還原CaSiO₃制備硅納米線的最新研究進展。研究人員選擇硅酸鈣（CaSiO₃）為原料，低熔點的三元熔鹽（氯化鈣-氯化鎂-氯化鈉 CaCl2-MgCl₂-NaCl）為電解質(zhì)，氧化鈣（CaO）為輔助電解質(zhì)，在相對較低的溫度下（650 ℃）下，利用電化學還原法成功制備了硅納米線（Si NWs）。該方法制備的Si NWs可以作為鋰離子電池的負極材料，在電化學性能測試中表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)性能。

文獻鏈接：Low-Temperature Molten-Salt Production of Silicon Nanowires by the Electrochemical Reduction of CaSiO₃(Angew. Chem.?Int. Ed, 2017, DOI:?10.1002/anie.201707064)

17.納米片器件實現(xiàn)OER的動力學監(jiān)控

麥立強教授和晏夢雨博士以及墨爾本大學劉哲副教授（共同通訊）在Nature Communications上發(fā)表一篇題為“Oxygen evolution reaction dynamics monitored by an individual nanosheet-based electronic circuit”的文章，第一作者王佩瑤為武漢理工大學本科生（現(xiàn)為墨爾本大學在讀博士生）。該工作報道了氧氣對于OER動力學過程的影響。研究人員以微納器件為研究平臺，結(jié)合電化學阻抗譜測試、原位伏安特性測試和分子動力學計算，實現(xiàn)對催化過程界面處行為的實時監(jiān)測，表明氧氣會吸附在金屬/金屬氧化物催化劑的表面，減少反應界面吸附層處氫氧根離子濃度，導致反應動力學和催化性能的下降。通過降低電解液的含氧濃度，實現(xiàn)了塔菲爾斜率20%的大幅度下降和相對于可逆氫電極1.344V的低起始電壓。此研究結(jié)果可以為催化系統(tǒng)設(shè)計提供有效的指導，同時，原位伏安特性測試為界面反應的本征監(jiān)測提供了新思路。

文獻鏈接: Oxygen evolution reaction dynamics monitored by an individual nanosheet-based electronic circuit?.
(Nature Communications 8, Article number: 645 (2017) doi: 10.1038/s41467-017-00778-z)

18.自適應介孔CoS-小泡狀碳殼蛋黃-蛋殼微球用于堿金屬離子儲存

麥立強教授、魏湫龍博士（共同通訊作者）等構(gòu)筑了一種獨特的由介孔硫化鈷蛋黃和小泡狀碳殼組成的黃-殼微球體(M-CoS@C)，并在Nano Energy上發(fā)表了題為“Self-adaptive mesoporous CoS@alveolus-like carbon yolk-shell microsphere for alkali cations storage”的研究論文。介孔CoS蛋黃具有較大的比表面積（46.3 m²·g^-1）以及相互連接的介孔結(jié)構(gòu)，可促進電解液的滲透以及縮短離子擴散路徑。小泡狀碳殼提供了足夠的空隙和高度自適應結(jié)構(gòu)，確保了電極的高穩(wěn)定性。由于該獨特結(jié)構(gòu)的多功能性，M-CoS@C電極顯示出令人印象深刻的循環(huán)穩(wěn)定性（儲鋰1 A·g^-1500圈后790 mAh·g^-1，儲鈉0.2 A·g^-1100圈后532 mAh·g^-1）和優(yōu)秀的倍率容量（儲鋰20 A·g^-1時330 mAh·g^-1，儲鈉20 A·g^-1時190 mAh·g^-1）。上述獨特的介孔蛋黃-小泡狀碳殼結(jié)構(gòu)和自犧牲的合成方法為加快過渡金屬硫化物在實際中的應用提供了有效的策略。

文獻鏈接：Li Q, Li L, Owusu K A, et al. Self-adaptive mesoporous CoS@ alveolus-like carbon yolk-shell microsphere for alkali cations storage[J]. Nano Energy, 2017.

19.堿土金屬釩酸鹽作為新型鈉離子電池負極材料

麥立強教授和牛朝江博士以及上海理工大學宋波研究員以“Alkaline earth metal vanadates as sodium-ion battery anodes”為題在Nature Communications上發(fā)表文章報道了堿土金屬釩酸鹽作為新型鈉離子電池負極的重要應用前景。文中作者針對CaV₄O₉納米線，對其作為鈉離子電池負極時的電化學性質(zhì)和儲鈉機理進行了詳細深入的探究，發(fā)現(xiàn)該材料具有非常特殊的儲鈉機制，與傳統(tǒng)的嵌入反應或轉(zhuǎn)換反應均不相同；同時該材料還體現(xiàn)了多種優(yōu)異的性質(zhì)，包括較高的本征電導率（> 100 S cm^-1），Na⁺嵌入脫出過程中較小的體積變化（< 10%），以及原位形成的CaO納米晶所產(chǎn)生的自維護效應。這些優(yōu)異的性質(zhì)導致該材料作為鈉離子電池負極時，具有合適的比容量（可超過300 mAh g^-1），良好的倍率性能（25 C情況下比容量保持50%以上）以及優(yōu)異的循環(huán)性能（可達1600圈）。

文獻鏈接: https://www.nature.com/articles/s41467-017-00211-5(Nat. Commun.:10.1038/s41467-017-00211-5)

20.基于三維釩氧化物水凝膠的高質(zhì)量負載的高倍率儲鋰材料

麥立強教授和魏湫龍博士（共同通訊）以“Nanoribbons and Nanoscrolls Intertwined Three-Dimensional Vanadium Oxide Hydrogels for High-Rate Lithium Storage at High Mass Loading Level.”為題Nano Energy上發(fā)表文章報道了一種新型H₂V₃O₈三維水凝膠結(jié)構(gòu)復合材料。該水凝膠由超薄納米帶和自卷曲納米卷相互交聯(lián)組成。當用于鋰離子電池正極材料時，電荷儲存中電容性貢獻大幅提高，表明水凝膠結(jié)構(gòu)對Li⁺的擴散動力學具有大幅提升作用，從而表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。進一步基于水凝膠的幾何特性，作者引入了碳納米管（CNTs）組裝柔性薄膜，實現(xiàn)了在高質(zhì)量負載下（13 mg cm^-2）的優(yōu)異儲鋰性能。

文獻鏈接：Nanoribbons and Nanoscrolls Intertwined Three-Dimensional Vanadium Oxide Hydrogels for High-Rate Lithium Storage at High Mass Loading Level.( Nano Energy,2017,DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.nanoen.2017.08.011)

21.場效應調(diào)控VSe2納米片吸附動力學實現(xiàn)HER高效催化

麥立強教授課題組在Nano Lett.上發(fā)表一篇題為“Field-effect tuned adsorption-dynamics of VSe₂nanosheet for enhanced hydrogen evolution reaction”的文章，介紹了電場調(diào)控VSe₂納米片吸附動力學，增強HER性能的相關(guān)工作。研究人員利用不同的背柵電壓誘導實現(xiàn)了電解液-VSe₂納米片界面的離子分布調(diào)控，提高了電荷運輸效率，從而在根本上促進了HER的放電過程這一限速反應。由于電場調(diào)控VSe₂納米片吸附動力學的作用，起始過電位從126 mV降低到了70 mV，電荷轉(zhuǎn)移電阻從1.03 MΩ降低到了0.15 MΩ，吸附過程時間常數(shù)從2.5×10^-3降低到了5.0×10^-4s。通過電場效應調(diào)控增強VSe₂納米片催化性能這一技術(shù)，為非貴金屬催化劑的設(shè)計提供了一種新思路。

原文鏈接：Field-effect tuned adsorption-dynamics of VSe2 nanosheet for enhanced hydrogen evolution reaction(Nano Lett., 2017, DOI:?10.1021/acs.nanolett.7b00855)

22.金屬有機骨架基碳納米管的定向形成

麥立強（通訊作者）和廈門大學朱梓忠（通訊作者）在JACS上發(fā)表了題為“Oriented Formation of Carbon Nanotubes from Metal-Organic Frameworks” 的文章。該研究團隊設(shè)計了一種容易和高產(chǎn)量的策略，用于通過低溫的熱解過程從MOF通常導向形成CNT。在熱解過程中，產(chǎn)生的還原氣體首先將金屬離子/簇轉(zhuǎn)變成金屬納米催化劑；然后這些納米催化劑進一步催化殘余的有機單元以形成CNT。通常可以通過MOF的調(diào)制來應用該策略來獲得不同形態(tài)保存的CNT-組裝結(jié)構(gòu)。制備的結(jié)構(gòu)具有高比表面積，受控摻雜劑，分層孔隙和穩(wěn)定的框架，因此導致高活性，快速的質(zhì)量運輸和良好的應變調(diào)節(jié)。因此，應用于能量轉(zhuǎn)換和儲存時，與封裝在N-CNT中的金屬和/或金屬氧化物納米顆粒組裝的結(jié)構(gòu)顯示出優(yōu)異的性能。詳細的實驗分析和密度泛函理論模擬表明，合適的N摻雜和有限金屬納米粒子之間的協(xié)同效應賦予了該結(jié)構(gòu)具有出色的電化學性能。進一步了解了限制在N-CNT中的金屬納米粒子的結(jié)構(gòu)-性質(zhì)相關(guān)性。

文獻鏈接：General Oriented Formation of Carbon Nanotubes from Metal-Organic Frameworks (JACS，2017, ?DOI: 10.1021/jacs.7b01942）

23.綜述：復雜中空結(jié)構(gòu)的可控合成及其在能源存儲與轉(zhuǎn)換中的應用

復雜的中空結(jié)構(gòu)（intricate hollow structures）由于其獨特的結(jié)構(gòu)特征，迷人的理化性質(zhì)和廣泛的應用領(lǐng)域極大地吸引了科研工作者的興趣。最近，武漢理工大學的麥立強教授和周亮教授（共同通訊）等人在著名材料類期刊Advanced Materials上發(fā)表了題為“Intricate Hollow Structures: Controlled Synthesis and Applications in Energy Storage and Conversion”的綜述文章。這篇綜述主要從復雜的中空結(jié)構(gòu)可控合成方法及其在能源存儲與轉(zhuǎn)換中的應用這兩方面回顧了復雜中空納米結(jié)構(gòu)的研究進展，主要對其合成方法論做了一個詳細的分類和講解。

文獻鏈接：Intricate Hollow Structures: Controlled Synthesis and Applications in Energy Storage and Conversion (Adv. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adma.201602914)

24.綜述：用于鋰硫電池的納米金屬氧化物和硫化物

麥立強教授和清華大學張強副教授（共同通訊作者）課題組在國際頂尖期刊Advanced Materials上聯(lián)合發(fā)表了題為”Nanostructured Metal Oxides and Sulfides for Lithium–Sulfur Batteries”的綜述文章。該綜述詳細報道了最近納米結(jié)構(gòu)金屬氧化物和硫化物用于增強硫利用率和電池壽命的文獻，探討了金屬氧化物/硫化物主體材料的內(nèi)部特性和電化學性能，以及以上材料在固態(tài)硫陰極、隔膜或隔層、鋰金屬陽極保護、鋰聚硫化物電池的使用，最后作出了對鋰硫電池未來發(fā)展的期望。

文獻鏈接：Nanostructured Metal Oxides and Sulfides for Lithium–Sulfur Batteries(Adv.Mater.2017,DOI: 10.1002/adma.201601759)

25.綜述：多孔一維納米材料的設(shè)計、制備及電化學儲能應用

電化學儲能（energy storage）技術(shù)對便攜式電子器件、交通輸運以及大型儲能系統(tǒng)都是至關(guān)重要的。而多孔一維納米材料（porous one-dimensional nanomaterials）結(jié)合了一維納米結(jié)構(gòu)和多孔構(gòu)造的優(yōu)勢，極大地促進電化學儲能領(lǐng)域的發(fā)展。不久前，武漢理工大學的麥立強教授和加州大學洛杉磯分校的Bruce Dunn教授（共同通訊）在頂尖期刊Advanced Materials上聯(lián)合發(fā)表了題為”Porous One-Dimensional Nanomaterials: Design, Fabrication and Applications in Electrochemical Energy Storage”的綜述文章。該篇綜述非常詳實地描述了多孔一維納米結(jié)構(gòu)、制備以及電化學儲能應用，并且討論了未來的發(fā)展方向。

文獻連接：Porous One-Dimensional Nanomaterials: Design, Fabrication and Applications in Electrochemical Energy Storage (Adv. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adma.201602300)

26.場效應增強MoS2納米片的析氫反應催化活性

麥立強教授（通訊作者）、晏夢雨博士（通訊作者）在Advanced Materials上發(fā)表了題為“Field Effect Enhanced Hydrogen Evolution Reaction of MoS₂Nanosheets”的文章。用單個MoS₂納米片成功制備了電場調(diào)節(jié)的析氫反應設(shè)備來探究電場效應對催化反應的影響。隨著電場的引入，MoS₂納米片的催化性能得到了明顯的提高。在電流密度為100 mA μm^-2條件下的最低過電位可達到38 mV，在背柵電壓為5 V時的塔菲爾斜率值降低到?jīng)]有電場時的一半。研究結(jié)果證明了電場效應通過降低通道電阻、加快電荷傳輸可以有效地增強MoS₂的析氫反應催化活性。

原文鏈接：Field Effect Enhanced Hydrogen Evolution Reaction of MoS₂Nanosheets（Adv.Mater.,2016,DOI:10.1002/adma.201604464）

27.釩酸鈉氧化物納米棒電極原位捕捉離子化氧

武漢理工大學的麥立強（通訊作者）等人利用原位XRD，XPS，拉曼，TEM技術(shù)對合成的Na_0.76V₆O₁₅納米棒進行表征，研究了反應電壓窗口和電化學性能的關(guān)系。研究結(jié)果表明鋰離子的深度嵌入\脫出能夠帶來更明顯的電壓降，電化學極化以及活性鈍化。對電化學反應過程相關(guān)電壓窗口的研究對鋰離子電池的實用化應用及循環(huán)穩(wěn)定性的優(yōu)化具有重要的指導作用。

原文鏈接：The Capturing of Ionized Oxygen in Sodium Vanadium Oxide Nanorods Cathodes under Operando Conditions （Adv. Fun. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adfm.201602134）

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