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祝贺SPHERE作品荣登Nature子刊封面!

思斐迩 3D科研绘图 2022-07-21

2020年底,夏晖教授团队联合中科院物理所谷林教授以及香港城市大学刘奇教授等在Nature Sustainability杂志报道了超稳定锰基正极材料LiMnO2用于可持续性锂离子电池的重要研究进展。(详细内容请点击https://mp.weixin.qq.com/s/n68_UIXQztkExpqXxIMTIA

▲第一作者:Xiaohui Zhu (朱晓辉)、Fanqi Meng(孟繁琦)、Qinghua Zhang(张庆华)
通讯作者:Qi Liu (刘奇)、Lin Gu(谷林)、Hui Xia(夏晖)
通讯单位:Nanjing University of Science and Technology (南京理工大学)、Institute of Physics, Chinese Academy of Science(中科院物理所)、City University of Hong Kong(香港城市大学)
DOI:https://doi.org/10.1038/s41893-020-00660-9


杭州思斐迩团队受邀为该成果设计了概念图,并有幸被选作最新一期的封面(https://www.nature.com/natsustain/volumes/4/issues/5)。下面是最终设计稿效果图——

封面设计师:AKang

工作室:Sphere Studio


研究团队对该工作的介绍如下:

全球锂离子电池的部署将在本世纪显著增长,但是在今后几年,必须将可持续性考虑纳入其中电极材料的设计。目前的正极化学严重依赖钴,由于其稀缺,环境滥用和侵犯人权在其开采过程中,必须被丰富而环保的资源所取代氧化还原活性锰等元素。


LiMnO2是可持续发展的有力竞争者由于Jahn-Teller效应扭曲了Mn3+离子,导致阴极循环不良使晶格结构不稳定。在这里,我们报告一个LiMnO2阴极设计与交织尖晶石和层状结构域。在这两个域之间的接口Mn dz2轨道方向相互垂直,形成界面轨道排序,这是为了抑制其他合作的jahn-Teller变形和锰溶解。因此,异质结构阴极提供增强结构和电化学循环稳定性。这项工作提供了一个新的界面工程的策略,可能会刺激更多关于Mn-rich的研究可持续锂离子电池的正极材料。


设计图像重点要求表达出两相界面可抑制充放电过程体积变化及不可逆反应,并需要帮助设计出合适的背景根据对研究内容和示意图的分析,我们判断域界面之间的接口Mn dz2轨道相互垂直形成的界面轨道排序是本工作的重点。


考虑到Nature Sustainability封面倾向于简单照片风格,纯粹的三维建模效果图很难获得编辑的青睐,所以在设计时我们尽量以简洁为主。


下面是设计师手绘草稿,重点突出简化后的Mn-dz2轨道在界面处的有序排列。让这种排列充满整个画面,放大材料的局部特征,给读者更强烈的视觉冲击感。同时也能让读者第一时间抓住研究内容的关键信息。


模型使用专业的3D软件Maya制作,经过材质渲染和后期PS调节才得到最终效果。



工作评价:

原子轨道取向的工程化设计助力绿色电池正极化学发展

目前锂离子电池正极对钴的依赖在可持续性方面提出了挑战。夏晖团队及合作者通过工程化设计原子轨道,实现了一种环保和低成本的锰基高性能正极。


往期封面欣赏:

SPHERE中稿封面精选(一)
SPHERE中稿封面精选(二)SPHERE中稿封面精选(三)


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我们的设计队伍是一支专业的硕博团队,具有深厚的科研底蕴,致力于为广大科研工作者提供最周到的科研图像设计服务。客户遍布全球,包括MIT、Stanford、Cornell、中科院、清华、北大等高校和科研机构,蜚声海内外。作品被CNS、JACS、Chem等期刊选作封面,并受邀为其制作科普动画。更有国内最大的科研作图教学公众号“3D科研绘图”,曾为浙江大学、复旦大学、武汉大学、中科院大连化物所等单位提供专业作图讲座和培训,线上线下总受众数超十万人。


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