近日，东南大学材料学院在高性能OER催化剂结构设计方面取得新进展，相关成果以“Rapid Formation of Epitaxial Oxygen Evolution Reaction Catalysts on Dendrites with High Catalytic Activity and Stability”发表于国际著名学术期刊《ACS Nano》上。析氧反应（OER）是电解水制氢、锂空电池等许多器件中能量储存和转化的关键一环。但OER动力学迟缓，需要高效、稳定的催化剂来实现高的能量转化效率。近年来，一些高活性的微、纳OER催化剂被陆续开发出来，这些催化剂往往缺乏自支撑性和良好的导电性，须与泡沫镍等多孔集流体复合使用。但在工业级电解水制氢的电流密度条件下（250 mA/cm2），复合电极易因剧烈的气泡扰动导致催化剂流失，也易因集流体氧化，导致催化效率急剧降低。针对该问题，蒋建清课题组的崔鹏博士、王通珩硕士在导师张旭海、曾宇乔和蒋建清教授的指导下，提出了一种全新的析氧电极结构设计策略，即先通过气泡动态模板法构建分级多孔的金属集流体，再在集流体单晶叶片上通过电化学处理，快速外延

近日，东南大学材料学院方峰教授团队在高性能OER催化剂设计及制备方面取得新进展。相关研究成果以Enhancing Oxygen Evolution Reaction Performance in Prussian Blue Analogues: Triple-Play of Metal Exsolution, Hollow Interiors, and Anionic Regulation发表于国际著名学术期刊Advanced Materials。这是该团队在前期研究工作（Small 2022,18，2203713）基础上的新进展。普鲁士蓝类似物（Prussian blue analogs，PBAs)具有可调的多孔结构、丰富的金属暴露位点和灵活的结构/成分自由度，被认为是极具应用前景的OER催化材料。通过引入多金属主元、阴离子掺杂和形貌构造，如核壳结构、空心结构、金属负载等，可以进一步提高其催化性能，但往往涉及复杂的多步合成路径。因此，如何设计出特殊结构PBAs的简单、高效合成方法，是该领域亟待解决的难题。针对该问题，通过低温热解前驱体/硒粉混合物，一步合成改性多级普鲁士蓝类似物催化剂

随着全球氢能产业的发展，氢气的安全存储成为一项重大挑战。氢化镁（MgH2）因具有较高的体积储氢密度(110g/L)和质量储氢密度(7.6 wt.%)，较低的平台氢压(1MPa)，为固态储氢提供了一个较为可行的解决方案。然而，MgH2较高的热稳定性和缓慢的动力学性能限制了其进一步使用。我院张耀课题组以PdNi双层金属烯催化体相MgH2，实现了储氢性能的显著改进。研究结果表明，MgH2-10wt% PdNi复合体系初始脱氢温度为422 K，低于目前报道的MgH2复合体系的起始脱氢温度；其峰值温度512K也低于目前报道的大多数MgH2复合体系。且在523 K的温度条件下，1小时内能快速吸收5.49 wt.%的H2。该团队证实PdNi双层金属烯原位生成的Pd/Ni单原子、Pd/Ni单相团簇以及PdNi合金团簇是金属催化剂-MgH2体系工作环境下的催化活性位点。理论计算的结果表明，最主要催化位点是具有合适d带中心的PdNi纳米合金团簇。图1PdNi双层金属烯的合成示意图。首先通过一锅溶剂热法合成Pd金属烯，随后通过水热法在Pd金属烯的基础上合成PdNi双层金属烯。采用高能球磨的方法将MgH2与P

近日，东南大学材料科学与工程学院陶立教授、电子科学与工程学院吴俊教授团队实现了基于二维硒化铂（PtSe2）的无线可穿戴气体监测电路并研究了其独特的应变增强效应。相关研究成果以“2D PtSe2Enabled Wireless Wearable Gas Monitoring Circuits with Distinctive Strain-Enhanced Performance”在线发表于国际著名学术期刊《ACS Nano》。随着下一代可穿戴技术的发展，柔性电子器件被设计成多种样式以满足各种监测场景的需要。柔性晶体管或传感器通常附着在皮肤表面或嵌入到穿戴式配件中，伴随着不稳定的界面状态和应变场，其与刚性基板上具有相同材料和结构的器件相比，通常会受到应变引起的性能衰减。基于上述现状，陶立课题组发现应变在二维PtSe2对氨气的吸附过程中扮演了不同寻常的积极作用，并通过应变的原位施加在柔性PtSe2传感器中实现了灵敏度的线性调控和检测极限的突破。阐释了层状PtSe2中三种具有不同应力敏感度的吸附位点，并指出水平晶格应变更有助于降低吸收能量和提高电荷转移密度，从而提高传感性能。此外，团队展示了

东南大学材料科学与工程学院孙正明教授和潘龙副研究员在揭示阴离子空位对转换型负极材料储钾性能影响机制方面取得进展，相关成果以“Comprehensively Understanding the Role of Anion Vacancies on K-Ion Storage: A Case Study of Se Vacancy Engineered VSe2”为题发表在材料类顶级期刊《先进材料》（Advanced Materials）上。在锂离子/钠离子电池研究中，关于利用阴离子空位增强转换型负极材料离子存储的研究已取得了一定的进展。但是在钾离子电池研究领域，转换型负极材料的空位研究仍处于起步阶段。此外，关于空位增强机理通常解释为：空位作为活性位点促进离子的吸附和扩散。转换型负极材料在离子存储过程中经历嵌入和转换两个阶段：嵌入阶段结构成分没有变化；转换阶段结构成分完全转变。然而，上述理论基于原始材料的结构和成分，只适用于嵌入阶段。那么，空位是如何影响转换反应的？此外，经过一次充电和放电循环后，转换型负极材料的结构成分发生的解构和重组。那么，经过一次循环后空位是否还存在？针对上述问题，本

1月6日，《大地之上》系列专题片第六集《城市与今天》在中央电视台纪录片频道（CCTV-9）播出。在本集关于固废利用与城市可持续发展的部分，东南大学材料科学与工程学院张亚梅教授接受专访，介绍了如何将建筑固体废弃物经过加工后应用于3D打印混凝土，使固废重新融入城市建设，实现固废的资源化利用，助力建设可持续的低碳城市。未来，越来越多的低碳3D打印建筑将进入我们的城市，融入我们的生活。张亚梅教授是东南大学材料科学与工程学院教授、博士生导师，加拿大英属哥伦比亚大学（UBC）兼职教授，南京绿色增材智造研究院院长，南京“科技顶尖专家聚集计划”入选人才。她同时兼任中国硅酸盐学会固废与生态材料分会副理事长、中国硅酸盐学会固废与生态材料分会建筑固废学术委员会主任等。目前她是国际建材领导企业Holcim集团官方学术合作伙伴以及国际3D打印联盟3DConcrete成员，担任领域内顶级国际期刊Cement and Concrete Composites（水泥混凝土复合材料）副主编，主持国家自然科学基金重点项目“3D打印低碳混凝土设计理论与性能调控”等科研项目40余项。张亚梅教授团队主要从事固废资源化利用以及3D

为积极响应“碳达峰、碳中和”的国家战略，满足国家节能减排的重大战略需求，2022年12月19日，“地聚合物与低碳水泥混凝土”国际高端学术论坛（第一期）隆重召开。会议以“发展低碳水泥，助力亿吨减排”为主题，由中国硅酸盐学会固废与生态材料分会主办，东南大学等单位联合承办。大会首先由中国硅酸盐学会固废与生态材料分会理事长王栋民教授致开幕词。随后，中国硅酸盐学会理事长高瑞平、中国工程院院士彭苏萍对论坛的召开表示热烈祝贺，对国内外所有参会专家、学者表示热烈欢迎，同时强调了此次论坛的重大意义，将为低碳建材的基础研究和应用创新贡献新思路，为我国“30·60”双碳目标的实现提出新路径。中国硅酸盐学会固废与生态材料分会理事长王栋民教授致开幕词中国硅酸盐学会高瑞平理事长致辞中国工程院院士、东南大学材料学院教授刘加平受邀致辞。首先，刘院士对大会的顺利召开表示热烈祝贺，对国内外参会代表表示热烈欢迎。刘院士表示，混凝土是当今世界用量最大的土木工程材料，我国每年消耗混凝土超100亿吨，人均消耗超7吨，混凝土的广泛应用为国家重大工程建设提供了有力支撑，但亦存在碳排放量高、环境负荷大的突出问题。在双碳目标与可持续发展

近日，东南大学材料科学与工程学院胡林峰教授课题组在国际化学领域顶级学术期刊Angew. Chem. Int. Ed.上以“Organic Zinc-Ion Battery: Planar, π-Conjugated Quinone-Based Polymer Endows Ultrafast Ion Diffusion Kinetics”为题发表研究论文，介绍了其在设计具有超快锌离子动力学醌类聚合物正极材料用于水系锌-有机电池方面的重要进展。当前，具有独特离子配位储能机制的醌类有机材料因具有绿色环保、分子结构多样且可调控等优点，成为水系锌离子电池正极材料研究的热点。大多数小分子醌类化合物在循环过程中存在不可避免的溶解问题，导致容量快速衰减。通过将小分子醌类化合物聚合形成醌类聚合物，能够有效抑制溶解问题从而提升电池的循环寿命。然而，大多数醌类聚合物正极材料由于较低的分子平面性，严重阻碍了锌离子在电极材料中的快速扩散，导致其综合电化学性能难以满足实际应用需求。因此，增强醌类聚合物中的锌离子扩散动力学是研究的关键科学问题和难点，对于推动有机水系锌离子电池的实际应用十分重要。胡林峰教授团队利用

近日，我院郭新立教授团队在石墨相氮化碳半导体异质结的制备及其光电化学应用方面的研究取得重要进展，相关成果于11月2日以“Plasma- assisted liquid-based growth of g-C3N4/Mn2O3p-n heterojunction with tunable valence band for photoelectrochemical application（具有可调价带的g-C3N4/Mn2O3p-n异质结的等离子体辅助液相生长及其光电化学应用）”为题发表在催化领域顶刊Applied Catalysis B: Environmental (影响因子:24.319)（https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.122170。郑燕梅博士为第一作者，郭新立教授为通讯作者。光电化学反应体系中g-C3N4/Mn2O3/FTOp-n异质结电荷迁移的示意图该研究工作在氟掺杂氧化锡（FTO）导电玻璃衬底上使用特殊的三聚氰胺-氰尿酸超分子前驱体络合物，通过等离子体辅助液相方法生长出g-C3N4/Mn2O3p-n异质结，展示出显著增强的光电化学性

日前，东南大学材料科学与工程学院孙正明教授和潘龙副研究员在钾离子电池用金属碲化物负极材料的筛选、验证、改性与长循环寿命等方面取得研究进展，相关成果以“Anchoring MOF-Derived ZnTe@C onto Elastic Ti3C2TxMXene with 0D/2D Dual Confinement for Ultrastable Potassium-Ion Storage”为题发表在能源材料类顶级期刊《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）上。钾离子电池相较于锂离子电池，具有理论能量密度较高、成本低等综合优势，有望解决风能、太阳能等间歇性新能源的存储和利用问题。然而，现有钾离子电池负极材料通常存在循环寿命短、储钾容量低等主要问题，制约了钾离子电池的发展。有鉴于此，本研究以高理论容量的金属碲化物负极材料体系为例，提出了“键能-钾化程度”的材料选择依据，并以此筛选出具有极低键能的碲化锌（ZnTe）作为新型钾离子电池负极材料，揭示了其转化型钾离子存储机制。在此基础之上，进一步提出了“零维/二维双重抑制”策略，利用零维碳包覆和二维Ti3C2Tx协同

【研究背景】锂离子电池主导了目前大规模储能、新能源汽车、便携电子设备等产业，是推动“碳达峰、碳中和”战略的关键性技术。开发高比能，长循环寿命的锂离子电池是进一步推动能源存储利用快速发展的必要条件。以硅、锡等为代表的合金型负极材料相比于传统石墨负极（372 mAh g-1）具有更可观的理论容量，但这类材料在充放电过程中会产生严重的体积效应，从而导致其较差的倍率和循环性能。共晶镓铟合金（EGaIn-LM）作为一类典型的室温液态合金，具有高理论比容量（769 mAh g-1vs Ga, 1011 mAh g-1vs In）和优异的导电性（3.4 x 106S cm-1）。此外，其本征液态的属性赋予了其良好的可逆性和自修复性质，是具有应用前景的负极材料，但其本征的流动性也会带来接触短路和严重的团聚倾向等问题，因此需要构筑良好的载体来实现液态金属的封装。针对上述问题，东南大学孙正明教授/章炜副教授等通过简单的“一步法”策略，同时实现了Ti3C2Tx-MXene的三维组装和液态金属的柔性化封装（LM-Ti3C2Tx）。外部MXene的弹性骨架有效抑制了液态金属的团聚和体积效应，而内部液态金属的本征

锂离子电池中有机液体电解质的安全问题令人关注，开发高安全性、高能量密度的固体电解质越来越受到人们的重视。氢化物电解质具有高的电化学稳定性和阳极兼容性，可以充分缓解安全焦虑。然而，室温下呈现的低离子电导率仍然有待进一步提升。我院张耀课题组采用h-BN缺陷诱导(BH4)-四面体变形的策略来提高LiBH4/BN复合电解质的室温离子电导率。理论计算表明，(BH4)-四面体的体积膨胀了14%。这种四面体变形削弱了LiBH4中的Li-H相互作用力，从而促进了Li离子的迁移。LiBH4/BN复合材料能够在40℃下提供1.15×10-4S cm-1的锂离子电导率，锂离子迁移数为97%。在室温下的电子电导率极低，为4.59×10-10S cm-l。LiBH4的亚表面提供了所有可能的离子扩散通道中最低的迁移势垒，为锂离子迁移提供了最佳通道。此外，LiBH4/BN电解质还具有优异的电化学稳定性和电极兼容性。所采用的外场诱导（不仅是缺陷）和配体变形（不仅是(BH4)-）策略也可以扩展到其他固体电解质。相关文章以“Defective Boron Nitride Inducingthe Lithium-ion M

我院陈坚教授课题组近期在电化学储能材料研究中取得重要进展，相关研究成果以综述论文和研究论文形式分别发表在国际知名期刊Energy Storage Materials（IF: 20.83）和Nano-Micro Letters（IF：23.65）。1、等离子体（Plasma）被称为物质的第四态，其与固体材料之间作用产生刻蚀、掺杂、沉积等多种物理与化学效应，应被广泛应用于电化学能量存储器件中关键材料的制备和改性，展现出高效、灵活、绿色环保等巨大潜力。本课题组基于自身在等离子技术与应用方面的研究经验（Chemical Engineering Journal, 2022, 427: 131032; Chemical Engineering Journal, 2021, 417: 128003; ACS Applied Materials Interfaces, 2019, 11(19): 17384-17392；Energy Storage Materials, 2019, 23: 539-546等)，以“Plasma-Enabled Synthesis and Modification o