好文共赏|Carbon Energy2020年第四期正式上线！

Carbon Energy

2020年第四期

Carbon Energy 2020年第四期汇集了11篇优质论文，包括人物专访、5篇综述论文和5篇原创性研究论文。

PROFILE

在本期的人物访谈中，加拿大西安大略大学孙学良教授和大家一起说科研、谈未来。孙学良教授说：“年轻的科研工作者应该明确自己的研究方向，然后有耐心和韧性地努力工作。好的研究从根本上和实践上依赖于创新和新思想。“

REVIEW

加拿大西安大略大学孙学良教授深入总结了提高单原子催化剂稳定性的策略方法和单原子催化剂在各种电化学反应中的应用，并对稳定单原子催化剂进一步的可能发展方向也进行了展望。

REVIEW

中山大学刘晓庆和卢锡洪老师团队系统分析总结了锌离子混合超级电容器中碳材料的研究进展及其改性策略，并对该领域面临的挑战和未来的发展前景进行了展望。

REVIEW

中南大学王海燕和孙旦教授深入分析了枝晶，腐蚀/析氢产生原因以及对电池性能的影响，并且针对现有的锌阳极改性方法以一个全新的角度进行总结分析，最后，陈述了锌阳极实现商业化的要求以及对锌阳极的进一步发展进行了展望。

REVIEW

加拿大国立科学研究院孙书会教授课题组回顾并讨论了近年来生物质材料在非贵金属氧还原电催化剂方面的应用。文章首先强调了以需求为导向的生物质转化策略。其次，文章重点强调了非贵金属ORR催化剂活性中心的理性设计。最后，文章总结了生物质材料在非贵金属ORR催化剂中的应用，展望了未来生物质材料在此方面的研究方向，同时指出生物质材料在多个领域的巨大前景。

REVIEW

新南威尔士大学赵川教授课题组系统的总结了不同非贵金属催化剂的最新进展和提高非贵金属催化剂性能和稳定性的调控策略，并结合原位表征技术揭示了催化剂在电化学反应过程中的变化，最后对于非贵金属催化剂未来发展方向进行了展望。

RESEARCH ARTICLE

加拿大国立科学院阳小华博士通过第一性原理计算对其储锂性能进行了探索，发现扭曲的T-Carbon(Distorted T-Carbon，简称DTC)非常适合作为锂离子电池的负极材料。DTC兼具T-Carbon的稳定性，多孔性，同时还具备实验室合成的可行性， 这种性能改善的根源归因于相互连接的孔道和碳骨架的大空腔。此外，通过第一性原理计算，可以发现DTC具有极高的比容量（558 mAh g-1），是商用石墨的1.5倍。过渡态计算和分子动力学模拟均表明，可以得到锂离子迁移速率的数据。在低锂化程度下，锂离子的迁移能垒非常低（不到0.1 eV）。而在高锂化程度时，锂离子的迁移也只有0.2 eV的能垒。这表明锂离子在孔道中可以在低于0.2eV的能垒下快速通行，有利于倍率性能的提高。这项研究提供了一种新的有效策略来改善锂离子电池负极的性能。

RESEARCH ARTICLE

苏州大学能源学院耿凤霞教授团队通过在典型MXene材料—碳化钛（Ti3C2）晶格中原位掺杂N原子同时保持宿主材料的表面亲水性，成功获得了稳定的氮掺杂Ti3C2纳米片胶体溶液。其中，氮原子通过晶格取代（置换Ti3C2中的C原子、占据Ti原子空位）或与表面Ti原子键合等形式，有效调控了Ti3C2纳米片的电子结构，提高了纳米片的面内电导率和表面氧化还原反应活性，从而增强材料的法拉第赝电容。

RESEARCH ARTICLE

哈尔滨工程大学的曹殿学教授、叶克教授、朱凯副教授和印度理工大学Kumar教授发表了关于使用生物质衍生碳集流体和水系粘结剂获得了具有优异电化学性能的高载量硫正极。本文强调了三维电极结构对高硫载量的锂硫电池的电化学性能的关键作用。锂硫电池整体性能的提升不仅依赖于电极材料的发展，也要求其他电池组件如粘结剂和集流体等的共同作用。

RESEARCH ARTICLE

伊比利亚纳米国际实验室刘利峰研究员课题组报道了一种基于双极膜的新型电解槽。得益于双极膜保持的PH梯度以及双功能的Co-Ni-P催化剂，该电解槽可以通过酸性阴极析氢以及碱性阳极析氧来完成水分解反应。同时稳定性测试表明，该非对称式电解槽工作100小时后，基本无衰减。进一步的单电池测试表明，基于双极膜的单电池显示出非常好的活性（10mA cm-2时，槽压仅为1.550或是0.841 V）以及稳定性。此外，在该工作中，研究人员还证明了太阳能电池能够驱动非对称式双极膜水分解。在只有光照未加任何外偏压的情况下电解槽能在13 mA cm-2流密度下产氢及产氧。

RESEARCH ARTICLE

清华大学张芳团队从传统水系真空抽滤法的缺陷出发，设计了以乙醇（EtOH）作为GO分散剂的抽滤方法制备系列柔性GO自支撑薄膜，并通过热还原手段制备了掺N还原石墨烯（NDG）薄膜，对制备的自支撑薄膜微观结构、形成机理、电化学性能等进行了系统地研究。

往期 · 推荐

加拿大国立科学院阳小华博士团队|第一性原理计算加速T-carbon在锂离子电池负极的应用

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期刊网址丨

https://onlinelibrary.wiley.com/journal/26379368

投稿网址丨

https://mc.manuscriptcentral.com/cey2

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