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纳米能源材料团队

2020/05/06  点击:[]

纳米能源材料团队

1.团队介绍

团队致力于锂一次电池、碱金属二次电池用正极/负极、及超级电容器用纳米活性材料研究,同时在介电型吸波陶瓷及电磁屏蔽材料亦有一定的研究基础。与加拿大阿尔伯塔大学等建立广泛的基础研究合作,与国有龙头企业陕西煤业化工集团有限公司及国内多家在锂一次电池、二次电池国际国内具有影响力的企业开展基础研究、技术交流及产业化合作。

2.团队负责人

许占位,陕西科技大学材料物理与化学学术带头人,博士,副教授,硕士生导师。美国化学会会员,陕西省电源学会储能与控制分会理事。Energy & Environmental Science等期刊审稿人。本科就读于清华大学化学工程专业,在西北大学、西北工业大学分别获得无机化学专业理学硕士,材料学专业工学博士学位,博士论文获2014年陕西省优秀博士论文,加拿大国家纳米实验室博士后。本科毕业至今,一直从事锂一次电池、锂/钠离子电池、燃料电池及超级电容器电极活性材料研究。主持及参与中国国家自然科学基金、中国国防科工委、加拿大自然资源部、加拿大国家纳米实验室、陕西省自然科学基础研究计划等基金项目。相关研究成果获部级一等奖两次,二等奖三次,三等奖两次。发现了酞菁配合物对亚硫酰氯的配合催化作用机理及三路径及双活性点催化规律,为酞菁配合物对锂/亚硫酰氯电池催化研究做出了两大基础贡献。首次报道了以N骨架取代过渡金属酞菁作为起始物,通过热裂解及微波合成了用于燃料电池替代Pt催化催化材料的N掺杂碳纳米管及N掺杂石墨烯;所制备海绵状三维碳纳米材料的研究成果被世界科技研究新闻资讯phys.org在nanotechnology版块做了专题报道;在碱金属离子电池用二硫化钼的电极活性材料的稳定化研究取得了一定的研究成果。相应研究成果发表在纳米材料、能源转化与利用等方面Top期刊Advanced FuntionalMaterials等共计95篇,文章被引用4000余次。获授权中国发明专利10余项,获授权美国、加拿大发明专利各1项。

E-mail:xuzhanwei@sust.edu.cn

3.团队成员

沈学涛,男,博士,副教授,硕士生导师,陕西科技大学青年拔尖人才。Carbon、Corrosion Science等期刊审稿人。2012年毕业于西北工业大学材料学院材料学专业,获工学硕士和博士学位,从事耐烧蚀碳/碳复合材料的研究工作,同年进入西安交通大学前沿科学技术研究院“材料科学与工程”博士后流动站进行博士后研究,从事纳米材料方面的结构表征工作。2015年进入陕西科技大学材料科学与工程学院工作,主要从事纳米能源材料(锂离子电池、超级电容器)和耐烧蚀碳/碳复合材料方面的结构表征和性能方面的研究工作。曾参与多项国家“863”、“973”和国家自然科学基金项目,作为项目负责人,主持国家自然科学基金-青年项目一项(51402181),陕西科技大学青年拔尖人才项目一项(2016QNBJ-08),中国博士后科学基金项目一项(2012M521762)。近年来,在Journal of Materials Chemistry A、Carbon、ACS Applied Materials and Interfaces、Corrosion Science、Journal of the European Ceramic Society、Ceramics International等期刊发表多篇论文,引用次数800余次,H因子15。

E-mail:shenxuetao@sust.edu.cn

杨军,博士,副教授,硕士生导师,陕西科技大学青年拔尖人才。2016年毕业于复旦大学物理化学专业获得理学博士学位,随后进入陕西科技大学材料科学与工程学院工作。主要从事电化学能量存储与转换关键材料结构与性能研究(包括高比能锂(钠)离子电池正极材料,低成本高效燃料电池催化剂)。曾获第八届黑龙江省优秀硕士论文、第六届中美华人纳米论坛优秀墙报奖、复旦大学优秀博士生奖等多项奖励。主持国家自然科学基金1项(21805179)、陕西科技大学博士启动项目1项(2016QNBJ-09);参与国家自然科学基金-重大研究计划(培育)1项、国家自然科学基金(青年)2项、黑龙江省自然科学基金(面上)1项。在SmallJournal ofMaterialsChemistryAACS AppliedMaterials &InterfacesJournal of theElectrochemicalSociety等材料和电化学领域主流期刊上发表SCI论文28篇,其中封面论文1篇,ESI高被引论文2篇。

Email:yangjuncl@sust.edu.cn;

孔硌,博士,副教授,硕士生导师。2015年于西北工业大学材料学院获工学博士学位,同年入职陕西科技大学材料科学与工程学院,主要从事介电型吸波材料的设计和吸波机理研究,在International Materials Reviews,CarbonJournal ofPhysicalChemistryCJournal ofMaterialsChemistryCJournal of theAmericanCeramic Society等期刊发表SCI收录论文二十余篇,其中高被引论文6篇,他引2000余次,H因子21,获评2017年陕西省优秀博士学位论文,入选2018年陕西省第二批普通高校青年杰出人才支持计划,并获得教育部2016年度高等学校科学研究优秀成果自然科学一等奖(编号2016-041,第6)。作为项目负责人主持国家自然基金青年项目1项(51702197)、陕西省自然基金青年项目1项(2016JQ5097)、凝固技术国家重点实验室开放课题1项(SKLSP201618)、陕西省教育厅专项科研项目1项(16JK1080)以及陕西科技大学博士启动基金1项(BJ16-06),参与并完成国家自然科学基金重点项目1项(51332004)。

Email:kongluo@sust.edu.cn

4.研究方向:

[1]锂(钠)离子电池电极材料

1.高比容锂离子电池三元高镍正极材料

2.MoS2基钠离子电池负极材料

 

 

 

 

[2]一次锂电池正极催化材料

3.酞菁衍生物催化锂亚硫酰氯电池双活性点理论模型

[3]超级电容器电极材料

4.三维石墨烯超级电容器电极材料

 

[4]烧蚀复合材料

5.C/C-ZrC复合材料在固体火箭发动机条件下的烧蚀形貌图

[5]介电型吸波陶瓷及电磁屏蔽材料

6.碳泡沫吸波型电磁屏蔽材料

5.承担主要项目及获奖情况

序号

项目名称

项目来源及项目编号

1

C/C-ZrC-SiC复合材料的烧蚀性能及烧蚀机理研究

国家自然科学基金,

51402181

2

三维多孔CNTs/Ti3C2Tx纳米复合材料的原位构筑与吸波性能增强机制

国家自然科学基金,

51702197

3

表面尖晶石修饰的层状高镍正极材料界面结构调控及储锂机制研究

国家自然科学基金,

21805179

4

抗烧蚀C/C-ZrC复合材料的制备及烧蚀机理研究

中国博士后科学基金,

2012M521762

5

陕西省百人计划(青年项目)

陕西省人才引进项目

6

MoS2/MoO2/三维碳复合纳米电极材料制备及作用机制研究

陕西省自然科学基础研究计划项目,2017JM5006

6

氢化TiO2/RGO复合材料及其电磁波吸收机理

陕西省自然科学基础研究计划项目,2016JQ5097

7

沥青焦活性炭功能化开发研究

陕西省自然科学基础研究计划-陕煤联合基金项目,2019 JLM-3

8

氢化TiO2修饰三维石墨烯泡沫复合材料的制备及介电损耗增强的机理研究

凝固技术国家重点实验室开放课题,SKLSP201618

9

Co3O4/RGO复合型吸波材料的制备及吸波机理

陕西省教育厅专项科研计划,16JK1080

10

MoOXS2-X/C复合纳米电极材料的制备及其性能研究

陕西科技大学引进省部级重点学科带头人科研启动基金,BJ15-01

序号

获奖名称

项目名称

获奖等级

获奖时间

1

陕西省优秀博士学位论文

氮掺杂碳纳米基电催化材料的制备及性能研究

省部级

2014年

2

陕西省优秀博士学位论文

介电型吸波材料微结构设计及电磁性能优化

省部级

2017年

6.专著

Zhanwei Xu,* Weiwei Guan, Yixing Zhao, Kai Yao, Juju He, Xinyue Liu, Xintong Duan. Mo-Based Anode Materials for Alkali Metal Ion Batteries.Advanced Battery Materials,2019, 307–354,出版:WILEY,德国

7.代表性论文

[1] Kai Yao,Zhanwei Xu,*et al. Densified Metallic MoS2/Graphene Enabling Fast Potassium‐Ion Storage with Superior Gravimetric and Volumetric Capacities.Advanced Functional Materials, 2020, 2001484.

[2]Xuetao Shen,*Xi Wang, Zeqi Shi, Cuiyan Li, Jianfeng Huang, Kezhi Li. Effect of yttrium carbide on ablation behavior of zirconium carbide modified carbon/carbon composites.Corrosion Science, 2020,https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108675.

[3]Luo Kong, Xiaowei Yin, Hailong Xu, Xiaoyan Yuan, Tong Wang, Zhanwei Xu, Jianfeng Huang, Rong Yang, Hua Fan, Powerful absorbing and lightweight electromagnetic shielding CNTs/RGO composite.Carbon, 2019, 145, 61-66.ESI高被引论文)

[4]Kai Yao,Zhanwei Xu,*et al. Bundled Defect-Rich MoS2for a High-Rate and Long-Life Sodium-Ion Battery: Achieving 3D Diffusion of Sodium Ion by Vacancies to Improve Kinetics.Small, 2019,15,1805405.

[5]Jun Yang,*Manjing Tang,Hao Liu,Xueying Chen,Zhanwei Xu,Jianfeng Huang,Qingmei Suand Yongyao Xia.O3-Type layered Ni-rich oxide: a high-capacity and superior-rate cathode for sodium-ion batteries.Small, 2019, 15, 1905311. (Cover Paper).

[6] Manjing Tang,Jun Yang,*Nantao Chen, Shengcai Zhu, Xing Wang,TianWang, Congcong Zhang and Yongyao Xia. OverallStructural Modification ofLayered Ni-RichCathodefor EnhancedCycling Stability and Rate CapabilityatHighVoltage.Journal ofMaterialsChemistryA, 2019,7, 6080-6089.

[7] Tian Wang,Xuetao Shen,*et al. Tulip-like MoS2with a single sheet taperedstructure anchored on N-doped graphene substrates via C–O–Mo bonds for superior sodium storage.Journal ofMaterialsChemistryA, 2018, 6,24433-24440.

[8]Zhanwei Xu,*Kai Yao, et al.Sulfur Nanodots as MoS2Antiblocking Agent for Stable Sodium Ion Battery Anodes.Journal ofMaterialsChemistryA,2018, 6,10535-10542.

[9]Luo Kong, Xiaowei Yin, Meikang Han, Xiaoyan Yuan, Zexin Hou, Fang Ye, Litong Zhang, Laifei Cheng, Zhanwei Xu, and Jianfeng Huang. Macroscopic bioinspired graphene sponge modified with in-situ grown carbon nanowires and its electromagnetic properties.Carbon,2017, 111, 94-102.ESI高被引论文)

[10]Jun Yang,and Yongyao Xia. Suppressing the phase transition of the layered Ni-rich oxide cathode during high-voltage cycling by introducing low-content Li2MnO3.ACS AppliedMateials &Interfaces,2016, 8,1297-1308.

[11] Xuemei Zhou,Xuetao Shen, Zhaoming Xia, Zhiyun Zhang, Jing Li, Yuanuan Ma, Yongquan Qu. Hollow fluffy Co3O4cages as efficient electroactive materials for super capacitors and oxygen evolution reaction.ACS AppliedMateials &Interfaces, 2015, 7, 20322–20331.

[12] Sai Zhang,Xuetao Shen, Zhiping Zheng, Yuanuan Ma, Yongquan Qu. 3D graphene/nylon rope as a skeleton for noble metal nanocatalysts for highly efficient heterogeneous continuous-flow reactions.Journal ofMaterialsChemistryA,2015, 3, 10504-10511.

[13] Huanlei Wang,Zhanwei Xu, Zhi Li,Kai Cui, Jia Ding, Alireza Kohandehghan, Xuehai Tan, BeniaminZahiri, Brian C. Olsen, Chris M. B. Holt, and David Mitlin.Hybrid Device Employing 3D Arrays of MnO in Carbon Nanosheets Bridges Battery -Supercapacitor Divide.Nano Letters,2014, 14, 1987-1994.ESI高被引论文)

[14] Zhi Li,Zhanwei Xu, Huanlei Wang,Jia Ding, Beniamin Zahiri, Chris M. B. Holt, Xuehai Tan,and David Mitlin.Colossal pseudocapacitance in a high functionality- high surface area carbon anode doubles the energy of an asymmetric supercapacitor.Energy & Environmental Science,2014, 7, 1708-1718.ESI高被引论文)

[15]Luo Kong, Xiaowei Yin, Xiaoyan Yuan, Yajun Zhang, Xingmin Liu, Laifei Cheng and Litong Zhang. Electromagnetic wave absorption properties of graphene modified with carbon nanotube/poly(dimethyl siloxane) composites.Carbon,2014, 73, 185-193.ESI高被引论文)

[16] Xiaowei Yin,Luo Kong, Litong Zhang, Laifei Cheng, Nahum Travitzky, and Peter Greil. Electromagnetic properties of Si-C-N based ceramics and composites.International Materials Reviews,2014, 59, 326-355.ESI高被引论文)

[17] Huanlei Wang,Zhanwei Xu, Alireza Kohandehghan, Zhi Li, Kai Cui, Xuehai Tan,Tyler Stephenson, Cecil K. King’ondu, Chris M. B. Holt, Brian C. Olsen, Jin Kwon Tak, Don Harfield, Anthony Anyia and David Mitlin.Interconnected Carbon Nanosheets Derived from Hemp for Ultrafast Supercapacitors with High Energy.ACS Nano, 2013, 7, 5131-5141.ESI高被引论文)

[18] Zhi Li,Zhanwei Xu, Xuehai Tan, Huanlei Wang,Chris M. B. Holt, Tyler Stephenson, Brian C. Olsen, David Mitlin. Mesoporous nitrogen-rich carbons derived from protein for ultra-high capacity battery anodes and supercapacitors.Energy & Environmental Science, 2013, 6, 871-878.ESI高被引论文)

[19]Jun Yang, Chungui Tian, Lei Wang and Honggang Fu. An effective strategy for small-sized and highly-dispersed palladium nanoparticles supported on graphene with excellent performance for formic acid oxidation.Journal ofMaterialsChemistry, 2011, 21, 3384–3390.ESI高被引论文)

[20]Xuetao Shen,Kezhi Li, Hejun Li, Qiangang Fu, Shuping Li, Fei Deng. The effect of zirconium carbide on ablation of carbon/carbon composites under an oxyacetylene flame.Corrosion Science,2011, 53,105-112.

8.专利

[1] 许占位,孔硌,沈学涛,黄剑锋,曹丽云,李嘉胤,李康,付豪. Li/SOCl2电池正极催化材料四吡啶并卟啉钴/碳纳米管复合材料及其制备方法.专利号: ZL 2016 1 0479283.1.

[2]许占位,李康,沈学涛,孔硌,黄剑锋,曹丽云,王瑞谊,胡海玲.一种Li/SOCl2电池纳米酞菁钴催化剂材料及其制备方法.专利号: ZL 2016 1 0473824.X.

[3]许占位,沈学涛,孔硌,黄剑锋,曹丽云,李嘉胤,欧阳海波.一种三维核壳结构MoO2-MoS2锂离子电池负极材料及其制备方法.专利号: ZL 2016 1 0020486.4.

[4]许占位,李康,王天,付豪,沈学涛,黄剑锋,杨倩,刘鑫悦.一种纯相MoO2钠离子电池负极材料及其制备方法.专利号: ZL 2016 1 0474685.2.

[5]许占位,孔硌,沈学涛,李嘉胤,欧阳海波,曹丽云,黄剑锋.一种MoS2/C锂离子电池负极材料的制备方法.专利号: ZL 2015 1 0815318.X.

[6]李贺军,许占位,李伟,卢锦华,李克智.纳米碳基燃料电池催化剂的制备方法.专利号: ZL 2012 1 0295525.5, 2012.

[7] David Mitlin, Huanlei Wang,Zhanwei Xu, Zhi Li, Chris M. B. Holt, Carbon nanosheets, C.A. Patent CA2851434, 2014.

[8] David Mitlin, Huanlei Wang,Zhanwei Xu, Zhi Li, Chris M. B. Holt, Carbon nanosheets, U.S. Patent US 14270291, 2014.

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