2022年度课题组突出成果简介

发布者：袁鹏程发布时间：2023-02-19浏览次数：1174

MAX相固溶体合成及富Sn端固溶体的形成机理

金属陶瓷MAX相具有一系列优异性能，并且可通过固溶策略（M位、A位、X位）实现精细调控。作为最典型的MAX相之一，Ti3AlC2的合成技术已十分成熟（高纯度、大规模制备）。目前有关Ti3AlC2的研究主要集中在通过固溶策略来调节其性能。对于Ti3(SnxAl1−x)C2体系来说，理论计算表明这些固溶体是热力学和力学稳定的，具有良好的导电性和导热性。目前实验合成富Al端固溶体已有报道（热压法或热等静压法），但由于端际MAX相Ti3SnC2本身难以合成，富Sn端Ti3(SnxAl1−x)C2固溶体（x≥0.5）的合成尚待探索。

本团队以商用TiC、Ti、Al、Sn、石墨粉为原料，采用无压烧结方法成功合成了全成分范围（x=0-1）的Ti3(SnxAl1−x)C2固溶体粉末，并对其结构与形貌进行了表征，并对富Sn端固溶体烧结过程中的形成机理进行了研究。Ti3(SnxAl1−x)C2固溶体颗粒具有明显的层状特征，且固溶体的成分接近于设计成分，为精确调控该体系固溶体成分奠定了基础。该固溶策略有望为用于复杂环境的MAX相的性能调控提供思路，或使不能形成稳定MAX相的元素进入A位，进而拓展四元MAX相的成分空间。J Alloy Compd 894 (2022) 162429

图1 Ti3Sn0.8Al0.2C2样品的STEM分析. (a)HAADF形貌及元素mapping；(b)EDS谱及图a中最大颗粒的元素原子比；(c)该颗粒的EDS线扫描


合金元素对Sn晶须生长的影响及机理分析

以Sn晶须为代表的金属晶须自发生长严重威胁集成电路（ICs）的可靠性并阻碍微电子技术的发展。美国国家航空航天局（NASA）已在专题网站上记录了金属晶须相关事故（https://nepp.nasa.gov/whisker/index.html）。以Sn为代表的金属晶须生长问题对电子行业可靠性的挑战由来已久，Pb元素对晶须具有有效的抑制作用。然而，由于无铅化运动的推进，找到与Pb元素可以媲美的合金元素非常迫切。

团队以Ti2SnC/Sn-X (X = Bi, Pb, Ga)复合体系为研究对象，运用第一性原理理论计算与实验相结合的方法，建立Sn晶须生长速率与Sn空位浓度的关系；最后结合晶须/基体界面结构表征和晶须生长的原位观察实验，最终从原子尺度揭示合金元素对Sn晶须形核和生长的影响，并阐明了合金元素对Sn晶须形核和生长的影响机理。本工作对Sn晶须生长行为无铅化抑制策略的研究不仅具有重要的理论价值，并且对提高电子产品服役期间由于晶须生长造成的可靠性问题具有非常重要的实际意义和经济价值。J Mater Sci Technol, 117(2022) 65

图2 Sn原子的迁移率分析：(a) Sn-X合金中正电子湮没寿命谱；(b)正电子俘获率κ和平均正电子寿命参数τav；(c) Sn-X超晶胞中Sn空位的形成能；(d) Sn原子的迁移能量


金属间化合物上的Sn晶须生长现象及机制

尽管研究者们提出了多种理论阐释Sn晶须的生长，但是其生长机制尚无明确、统一的认识。金属晶须生长的基体具有多样化特征，在锡合金镀层或焊料、MAX相陶瓷、金属间化合物（IMCs）体系均有报道。目前，被普遍接受的压应力理论认为压应力（梯度）引发金属晶须生长，且压应力来源有多种。类似的解释强调金属间化合物形成伴随的压应力作用，往往难以确定晶须生长的原子来源是合金还是金属间化合物。

团队提出在Ti-Sn金属间化合物纯相（不含Sn单质）体系中研究晶须生长现象，以排除合金基体的影响。研究发现Ti6Sn5表面有Sn晶须生长现象，纯Sn晶须从Ti6Sn5基体中生长出来，表明Ti6Sn5基体中存在着大量的Sn空位。结合第一性原理计算对Sn晶须的选择性生长现象进行阐释：Ti6Sn5的晶格形成焓为负值，表明Ti6Sn5是热力学稳定的；未经球磨的Ti6Sn5样品并无晶须生长现象，且Ti6Sn5中Sn空位形成能（0.78 eV）明显低于Ti空位（1.55 eV），表明Sn空位更容易形成，进而解释了Sn晶须的选择性生长现象。该工作将晶须现象拓展到金属间化合物领域，证实Ti6Sn5金属间化合物基体上Sn晶须生长的原子来源于其晶格点阵。另一方面，Ti6Sn5基体上Sn晶须的快速、大量生长特征有利于缩短晶须现象研究的实验周期，并为实现一维金属材料的大量制备提供新的方法。J Mater Sci Technol, 129(2022) 79

图3 晶须及晶须/基体界面的TEM表征：(a) 明场像及元素分布；(b) 晶须/基体界面的放大图及对应的选区电子衍射；(c) 图b中矩形区域的高分辨图；(d) 图a中晶须右侧基体颗粒的高分辨图


兼具优异电磁干扰屏蔽和焦耳加热性能的PAN@PPy/MXene轻柔薄膜

随着可穿戴智能设备在无线通信、人机交互、生理监测、物理治疗等领域的广泛应用，电磁干扰（EMI）对精密电子系统的正常运行和人类健康的威胁日益加剧，发展轻质柔性的高性能EMI屏蔽材料成为研发重点。近年来，新型二维过渡金属碳化物/氮化物MXenes因其高导电性、亲水性和优异的EMI屏蔽性能（92 dB，45μm）在EMI屏蔽材料方面具有应用潜力。但是，由于MXene片层间作用力较弱，导致致密MXene薄膜的柔韧性和力学强度不足，难以满足未来可穿戴电子设备的需求。

团队利用静电纺丝技术和气相沉积法制备了表面涂覆导电聚吡咯（PPy）的聚丙烯腈（PAN）纳米纤维薄膜，形成具有核壳纤维结构的PAN@PPy三维导电网络，并在在其表面喷涂一层MXene纳米片，得到一种超薄、轻质和柔性PAN@PPy/MXene薄膜。该薄膜在厚度为55 μm时取得32 dB的优异EMI屏蔽效能值(SE)，在8.2 ~ 12.4 GHz范围内实现高达17534.5 dB cm2 g-1的绝对屏蔽效能值(SSE/t)；同时，在4V的输入电压下，PAN@PPy/MXene薄膜可在5秒内达到170.5 ℃的稳态工作温度，展现出响应速度快、稳定性高、寿命长的焦耳加热性能。这项工作对发展兼具EMI屏蔽和焦耳加热功能的可穿戴电子设备起到有利的促进作用。Nanoscale 14 (2022) 18133

图4.（a）缠绕、折叠和受力状态下的PAN@PPy/MXene薄膜图像；（b）PAN@PPy/MXene薄膜的SSE/t值与其他文献报道EMI屏蔽材料的比较;（c）不同电压下PAN@PPy/MXene薄膜的红外热成像图片;（d）PAN@PPy/MXene薄膜的EMI屏蔽机理示意图。


超弹气凝胶构筑“热开关”实现热量可控释放

气凝胶具有优异的隔热保温性能，被广泛应用于航空航天、交通运输与建筑节能等领域。然而，气凝胶通常只能被动地隔热，即单一地减缓能量从高温区传导至低温区，如果热量过载，需要将过剩的热量快速耗散，此时气凝胶的存在反而极大地阻碍了热量耗散。因此，如何实现“热量”的可控释放是一个有待解决的问题。

本团队与苏州纳米所轻量化实验室合作提出超弹“气凝胶温度开关”的概念，即气凝胶自然状态下具有优异的隔热性能，处于热传导“关”的状态；在外力大形变的作用下，热导率的增加与厚度的急剧降低，实现热传导“开”的状态。同时，为构筑兼具极低的热导率和可靠的抗疲劳性的超弹气凝胶，提出缓慢质子释放策略（SPRG）与热诱导交联（TIC）相结合的策略制备了超轻（4.7 mg/cm3）、超弹（80%）的Kevlar纳米纤维气凝胶（HEKA）并成功实现了热开关的应用。Adv. Mater. 35(2023) 2207638

图5 超轻HEKA的SPRG-TIC制备原理图及其作为热开关的应用


配位诱导三维MXene原位封装室温液态金属实现高效协同锂离子存储

合金型负极材料（硅、锡等）比传统石墨负极（372 mAh g-1）具有更高的理论容量，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-1 vs Ga, 1011 mAh g-1 vs In）和优异的导电性（3.4 x 106 S 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。

本团队发现通过简单的“一步法”策略，原位配位诱导实现Ti3C2Tx-MXene的三维组装和液态金属的柔性化封装（LM-Ti3C2Tx），通过内外协同机制在二者间构筑了良好的相互作用，可以实现锂离子的高效存储，展现出优异的倍率性能和循环稳定性。此外，还结合了原位/非原位表征明晰了LM的储锂机制及自修复内在本质。该工作为解决合金基负极材料的关键提供了新的策略，并为理解液态金属自修复性质提出了新的观点。

Energy Environ. Sci.15 (2022) 5240

图6 LM-Ti3C2Tx复合负极材料的制备示意图及其倍率性能和长循环性能图


具有可控形变和光催化活性的梯度水凝胶驱动器

水凝胶驱动器能够通过在受到刺激时可逆地吸收和释放水分来产生可控的形状变化，在水下机器人应用中显示出巨大的前景。本团队使用聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）和金修饰的石墨相氮化碳（Au/g-C3N4）纳米粒子开发了一种光响应性各向异性水凝胶致动器。氮化碳纳米粒子在电场驱动下的重新定向和移动为周围网络提供了各向异性的特性。

受向日葵向光性的启发制备了一种人造花，它可以通过光热弯曲提高受光面积，从而最大限度地提高其能量采集能力。通过从三个不同的位置照射光线，模仿了一天中不同时间（上午、中午和下午）的太阳方向。梯度水凝胶茎的人造花在上午和下午时间的H2生成速率分别达到950.9和1061.82 µmol g-1 h-1，比对照样品（185.18和191.26 µmol g-1 h-1）高出5.1和5.5倍。在400 nm波长，梯度水凝胶茎的人造花的表观量子效率AQY达到7.29%和8.55%，而对照样品的AQY只有1.51%和1.47%。通过这种策略，将光驱动的水凝胶驱动器和光催化结合起来，为高效利用太阳能提供了一个新的视角。通过构建内部各向异性结构，光催化制氢的效率明显提高，这在大规模应用中可能更有前景。

此外，本工作尝试将该梯度水凝胶驱动器应用于几种以光为燃料的水下软体机器人中，包括可控和可编程的形状变化、抓取和运动，同时氮化碳赋予水凝胶驱动器光催化的特性，通过将光活性和光催化性能结合制备一种具有响应性的花状光催化反应器，最大化的收集太阳光用于水分解。Adv. Sci.9 (2022) 2204

图7 a) 将光活性复合水凝胶的仿生花和对照的被动样品暴露在三个不同方向的光源下，以模拟上午、中午和下午的太阳位置；b) 在上午和下午不同的暴露时间内，测试不同样品的H2生成速率；c, d) 在上午和下午不同的波长下，主动和被动茎的水凝胶花的表观量子效率。


热响应水凝胶智能玻璃

为减少建筑能源的消耗，人们提出了许多减排策略，智能窗户应运而生，当前研究最多的智能窗户技术集中在电致变色（电响应）、光致变色（光响应）和热致变色（热响应）上，而其中热致变色技术被认为是上述智能窗户技术中最具有成本效益且易于实施的一种方案。近些年间，水凝胶材料被广泛应用在热致变色智能窗户领域中，但其较低的透光率、慢的响应速率以及较窄的温度响应区间严格限制了其应用。

本团队首次开发了一系列响应型水凝胶，丙烯酰胺(AAm)通过N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)共价交联以提供永久聚合物网络，C18单元烷基链聚合形成动态疏水缔合，选择阴离子表面活性剂SDS作为热/pH响应单元。通过调节C18和SDS之间的动态疏水缔合，并调节无机盐的种类和含量，对水凝胶的透光率、热响应速率、响应温度范围等进行调控。研究结果表明，该凝胶在未来智能建筑上的巨大应用潜力，还可用作温度计，集成到实时监测人体温度的腕带中，精确监测人体温度并通过透明度改变来显示人体健康状况。Adv. Funct. Mater. 32 (2022) 21095

图8 热致变色水凝胶在透明和不透明状态之间转变的示意图，白天，水凝胶在较高环境温度下变得透明，在夜间，由于 SDS 胶束的形成和水凝胶网络中无机盐晶体的沉淀，窗户则转变为不透明状态。


MXene表面硒化策略及其储锌性能

 MXenes具有层状结构、金属导电性和良好的亲水性，在高倍率水系锌离子电池中具有良好的应用前景。然而，MXene的理论比容量相对较低，通常需要利用费时费力的电化学诱导方法在其表面形成第二相以提升储锌性能，极大地限制了其实际应用。在前期MXene原位转化研究工作的基础上（Adv. Mater., 2021, 33, 2008447），团队提出一种简便高效的MXene表面硒化策略。将MXene与硒粉混合，在550 °C处理2h后，MXene表面的金属原子被部分原位转化为过渡金属硒化物（TMSe），同时MXene的层状骨架得以维持。通过此一步法制得了形貌结构可控的TMSe@MXene纳米复合材料。利用该表面硒化策略，成功制备了多种TMSe@MXene复合材料，包括VSe2@V2CTx、NbSe2@Nb2CTx、TiSe2@Ti3C2Tx。

以VSe2@V2CTx纳米复合材料为例，其在2 A g-1大电流下循环600圈以后仍具有158.1 mAh g-1比容量，容量保持率为93.1%。理论计算和动力学分析结果表明，VSe2@V2CTx的优异储锌性质来源于其异质结构能够有效降低Zn2+扩散能垒、增加Zn2+扩散系数、提升赝电容存储贡献。本工作提出的表面硒化策略能够为MXene基纳米复合材料的制备提供新的思路和方法，进而推动高性能水系锌离子电池正极材料开发。ACS Nano 2022, 16, 2711

图9  VSe2@V2CTx纳米材料的制备过程示意图及其电化学循环性能


阴离子空位调控转换型负极材料储钾性能及其影响机制

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，本研究选择高电导性和大层间距的VSe2为研究对象，通过等离子处理引入Se空位（P-VSe2–x）。研究结果表明，P-VSe2–x具有优异的半电池循环性能(143 mA h g–1 at 3.0 A g–1 after 1000 cycles)和高全电池能量密度(206.8 Wh kg–1)。通过电化学分析、原位/非原位测试、第一性原理分析，本研究首次详尽地提出了Se空位对P-VSe2–x储钾的作用机制：（1）Se空位只作用于第一次放电，因为在第一次放电之后空位即消失，且在随后的循环中不再产生；（2）在第一次放电过程中，空位不仅可以通过增强离子吸附和提供额外扩散通道来促进K+的嵌入，还可以通过离域电子和弱化V-Se键合强度来提升转换反应动力。该研究成果同样能够适用于其他碱金属离子电池体系，从而为阴离子空位应用于设计和开发高性能转换型负极材料提供指引和帮助。Doi: 10.1002/adma.202211311

图10. 空位对P-VSe2–x储钾性能影响机制及其演变示意图


“零维/二维双重抑制”策略构筑长循环寿命的ZnTe@C/MXene钾离子电池负极材料

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，严重阻碍了钾离子电池的发展。

团队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协同解决了ZnTe在钾离子存储过程中电荷传输慢、体积变化大等缺点，有效提升了ZnTe的结构稳定性和钾离子扩散动力学。以此构筑的ZnTe@C/MXene（ZCT）三元纳米复合材料表示出优异的可逆容量（408.0 mAh g−1 @ 0.1 A g−1)和出色的循环稳定性（230.2 mAh g−1 @ 1.0 A g−1，3500圈循环）。更重要的是，基于ZCT组装的钾离子全电池实现了110.3 Wh Kg−1的高能量密度，初步验证了ZCT在实际应用中的价值。Adv. Energy Mater. 12 (2022) 2203

图11 ZCT的（a）制备示意图及其（b）钾离子存储循环性能


石榴石-聚合物复合体系固态电解质研究中的新进展

石榴石型氧化物因其离子电导率高（室温，~10-3 S·cm-1），电化学稳定性好（5.5 V vs Li/Li+）、耐热温度高（>1000 ℃）等优势受到广泛关注。但是，该材料在空气中的存储稳定性较差，其表面形成离子绝缘性的碳酸锂薄层，阻碍了锂离子在该材料表界面的迁移；另外，石榴石氧化物的刚性强、与电极界面接触差、加工困难等劣势，限制了其在固态电解质中的应用。

本团队以Li7La3Zr2O12（LLZO）为石榴石型氧化物的代表，提出一种简单高效的等离子清洗技术，有效去除了LLZO表面离子绝缘性的碳酸锂层，显著提高LLZO的本征离子电导率。采用冰模板法制备了垂直排列的LLZO骨架，并将其与PEO/PVDF-HFP聚合物进行复合（PLLZOV/PPL），垂直分布的LLZO阵列及贯穿其间的聚合物为正负极间的锂离子提供了最短且快速的传输路径，显著提升复合电解质的离子导电性能。采用复合电解质（PLLZOV/PPL）组装的LFP|PLLZOV/PPL|Li固态锂金属电池具有高的充放电容量和良好的倍率性能，其在0.5 C下循环110圈后的比容量为128.4 mAh g-1，1.0 C循环110圈以后仍具有109.7 mAh g-1的比容量。本工作的协同策略有望为复合材料的制备提供新的思路和方法，进而推动高性能复合电解质的材料开发。Chem. Eng. J. 430 (2022) 132874

图12 等离子体清洗移除LLZO表面惰性层及冰模板法制备LLZO垂直阵列与聚合物复合电解质


Polymer-in-salt策略稳定固态电解质与金属锂界面

固态电解质是发展高能量密度、高安全性新一代固态锂金属电池的基础。然而，各类型的固体电解质对Li金属均有不同程度的化学/电化学不稳定性，且与电极的界面接触较差。针对上述问题，本文选择NASICON型Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 (LATP)作为固体电解质的典型代表，通过在含氟聚合物中引入高浓度锂盐得到PiS界面保护层（PiSPL）。其具有良好的化学/电化学稳定性，且离子电导率极佳(25℃和60℃时分别为0.5和1.8 mS cm−1)。这些特性使LATP/Li界面接触良好，有利于Li+扩散，同时抑制界面反应。因此，Li||LATP@PiSPL||Li对称电池可以在不同电流密度下展现出更小的过电位，在0.16 mA cm−2下具有超过400小时的长循环寿命。此外，LiFePO4||LATP@PiSPL||Li固态全电池表现出优异的倍率(2.0 C时放电比容量为124.0 mA h g−1)和循环性能(0.2 C时200次循环后放电比容量为148.9 mA h g−1及1.0 C时300次循环后放电比容量140.6 mA h g−1)。Chem. Eng. J. 449 (2022) 137682

图13  PiS稳定LATP/金属锂界面提升固态锂金属电池循环性能


锂离子和聚苯胺双插层策略改善V2O5储锌性能

层状钒基氧化物具有开放式晶体结构和较高的理论比容量，是可充电锌离子电池（ZIB）潜在正极材料。然而，Zn2+扩散缓慢和结构稳定性差限制了它们在ZIBs中的广泛应用。团队提出了金属离子和聚合物（Li+和聚苯胺）双插层V2O5的新策略。将Li+和聚苯胺 (PANI) 利用水热方法共插层到水合 V2O5中，可以在V2O5层之间形成“柱撑”效应，构造一个显着增大的层间距离(14.4 Å)，保持了层间柱的结构稳定性并提供了便捷的Zn2+扩散通道。Li+和具有π共轭结构的PANI能有效降低Zn2+与主体O2-之间的静电相互作用，促进了Zn2+的 嵌入/脱出动力学。得益于此，双插层式V2O5电极的整体电化学性能得到了显着改善， 在0.1 A g-1的电流密度下表现出 377 mAh g-1的容量（高于单 Li+或 PANI 单插层正极），在5 A g−1 下 800 次循环中容量保持率为 94%。本工作的双插层策略以及对离子扩散动力学的研究可扩展到其他材料和领域，以期提高其他功能材料性能。J. Mater. Chem. A 10 (2022) 18962

图14  锂离子和聚苯胺双插层V2O5材料结构及其储锌性能

2022年度论文列表

  1. 1. Dawei sha, Yurong You, Rongxiang Hu, Xin Cao, Yicheng Wei, Heng Zhang, Long Pan, ZhengMing Sun. Comprehensively Understanding the Role of Anion Vacancies on K-Ion Storage: A Case Study of Se Vacancy Engineered VSe2. Advanced Materials,2023, Accepted.

https://doi.org/10.1002/adma.202211311

  1. 2. Peiying Hu, Jing Wang, Peigen Zhang*, Fushuo Wu, Yingying Cheng, Jin Wang* and ZhengMing Sun*. Hyperelastic Kevlar Nanofiber Aerogels as Robust Thermal Switches for Smart Thermal Management. Advanced Materials, 2023, 35, 2207638.

https://doi.org/10.1002/adma.202207638

  1. 3. Qichao Chen, Chengjie Lu, Zhengming Sun, Yuanjian Zhang, Qiushi Ruan, Li Tao. A hydroxyl-induced carbon nitride homojunction with functional surface for efficient photocatalytic production of H2O2. Applied Catalysis B: Environmental, 2023, 324, 122216.

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.122216

  1. 4. Zhihua Tian, Xueqin Xu, Jingwen Tang, Qianqian Zhang, Fushuo Wu, Peigen Zhang, Jian Liu, ZhengMing Sun. Large-scale preparation of nano-sized carbides and metal whiskers via mechanochemical decomposition of MAX phases. International Journal of Applied Ceramic Technology,2023, 20, 823-832.

https://doi.org/10.1111/ijac.14166

  1. 5. Li Yang, Wei Zheng, Joseph Halim, Johanna Rosen, ZhengMing Sun, Michel W. BarsoumA highly reversible aqueous ammonium-ion battery based on α-MoO3/Ti3C2Tz anodes and (NH4)xMnO2/CNTs cathodes. Batteries & Supercaps,2023, e202200432.

https://doi.org/10.1002/batt.202200432

  1. 6. Xueqin Xu, Dawei Sha, Zhihua Tian, Fushuo Wu, Wei Zheng*, Li Yang, Shengyu Xie, Peigen Zhang* and ZhengMing Sun. Lithium storage performance and mechanism of nano-sized Ti2InC MAX phase. Nanoscale Horizons, 2023, Advance Article.

https://doi.org/10.1039/D2NH00489E

  1. 7. Rongxiang Hu, Dawei Sha, Xin Cao, Chengjie Lu, Yicheng Wei, Long Pan, ZhengMing Sun. Anchoring MOF-Derived ZnTe@C onto Elastic Ti3C2Tx MXene with 0D/2D Dual Confinement for Ultrastable Potassium-Ion Storage. Advanced Energy Materials, 2022, 12, 22031

https://doi.org/10.1002/aenm.202203118

  1. 8. Hanning Zhang, Pengyu Chen, Huan Xia, Gang Xu, Yaping Wang, Tengfei Zhang*, Wenwen Sun, Muhammadali Turgunov, Wei Zhang*, ZhengMing Sun*, An Integrated Self-healing Anode Assembled via Dynamic Encapsulation of Liquid Metal with 3D Ti3C2Tx Network for Enhanced Lithium Storage, Energy & Environmental Science, 2022, 15, 5240–5250.

https://doi.org/10.1039/D2EE02147A

  1. 9. Pengyu Chen, Qiushi Ruan, Rasool Nasseri, Hanning Zhang, Xufeng Xi, Huan Xia, Gang Xu, Qian Xie, Chengjie Yi, ZhengMing Sun*, Hamed Shahsavan*, and Wei Zhang*. Light-Fueled Hydrogel Actuators with Controlled Deformation and Photocatalytic Activity. Advanced Science, 2022, 9, 220473.

https://doi.org/10.1002/advs.202204730

  1. 10. Wei He, Zixuan Fan, Zequan Huang, Xingyu Liu, Jinchen Qian, Meng Ni, Peigen Zhang, Linfeng Hu* and Zhengming Sun*. A Li+ and PANI co-intercalation strategy for hydrated V2O5 to enhance zinc ion storage performance. Journal of Materials Chemistry A,2022, 10, 18962-18971.

https://doi.org/10.1039/D2TA03145K

  1. 11. Long Pan, Shuo Sun, Genxi Yu, Xiongxiong Liu, Shengfa Feng, Wei Zhang, Muhammadali Turgunov, Yaping Wang, ZhengMing Sun. Stabilizing solid electrolyte/Li interface via polymer-in-salt artificial protection layer for high-rate and stable lithium metal batteries. Chemical Engineering Journal,2022, 449, 137682.

https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137682

  1. 12. LingQiao Kong, Jingyuan Qiao, Qiushi Ruan, Hui Wang, Xufeng Xi, Wenwen Zha, Zhenghua Zhou, Wei He, Wei Zhang, Zhengming Sun. A very low charge potential for zinc-air battery promoted by photochemical effect of triazine-based conjugated polymer nanolayer coated TiO2. Journal of Power Sources,2022, 536, 231507.

https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.231507

  1. 13. Wenwen Zha, Qiushi Ruan, LingQiao Kong, Xufeng Xi, Muhammad Ali Turgunov, Wei Zhang, Kun Chang, Zhengming Sun. A suspension-mimicking hydrogel-based n-type polymer photocathode for solar-driven water splitting. Cell Reports Physical Science,2022, 3, 100863.

https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.100863

  1. 14. Qiushi Ruan, Jialun Wen, Lingqiao Kong, Zhenghua Zhou, Wei He and ZhengMing Sun. Charge Trapping in Terminal States in Polymeric Carbon Nitride for Photocatalytic Reduction Reaction. The Journal of Physical Chemistry C,2022, 126, 2430-2436.

https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.1c10416

  1. 15. Yajun Zhang, Long Pan, Peigen Zhang, ZhengMing Sun. Gradient Multilayer Design of Ti3C2Tx MXene Nanocomposite for Strong and Broadband Microwave Absorption. Small Science, 2022, 2, 22000.

https://doi.org/10.1002/smsc.202200018

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团队介绍

孙正明：**特聘专家，东南大学材料科学与工程学院教授、博士生导师、材料学院党委书记。任中国材料研究学会理事、中国复合材料学会理事、江苏省材料学会副理事长。团队主要从事能源电子与器件、计算材料学、先端结构材料领域的研究，团队成员包含教授1名、副教授5名、讲师1名、博士后6人、硕博士研究生40余名。已发表SCI学术论文200多篇，其中多项重要工作收录在Adv. Mater., Energ. Environ. Sci., Adv. Energ. Mater., ACS nano等期刊，获得已授权国家发明专利20多项，江苏省科学技术奖2项。团队研究工作获得国家重点研发计划、国家自然科学基金（重点项目、面上项目、青年项目）、江苏省双创计划（双创团队、双创人才、双创博士）、江苏省自然科学基金（面上项目、青年项目）以及企业产学研合作等项目支持。

团队成员介绍