eScience 第二卷第二期上线！

Volume 2 Issue 2

2022

summer

时值初夏，流云舒展，小荷刚露，风吹麦浪，碧蓝清风，花间鸟语，盈盈柔柳，与蝶轻舞。夏颜如画的五月，eScience第二卷第二期上线：Perspective 1篇、Review 2篇、Article 7篇。本期内容包含了“磷酸铁锂正极材料、MXenes锂硫电池、光伏电池无人机应用、原位同步辐射衍射技术表征、电催化、计算化学”等领域方向，作者分别来自中国、法国、德国、比利时、瑞士、新加坡、新西兰、美国八个国家。编辑部对此进行了汇总，欢迎大家阅读、分享、下载和投稿。感谢编委会、各位作者、审稿人、读者以及其他相关人员对eScience的大力支持！

§ 封面 §

封面文章来自法国南特大学Philippe Poizot & Ahmed Rhallabi研究论文：用于自主无人机的光伏发电及储能单元模拟器系统

Modelling of electrochemical storage and photovoltaic production in an autonomous solar drone

M. Cosson, B. David, L. Arzel, P. Poizot*, A. Rhallabi*

eScience 2 (2022) 235-241

§ 封底 §

封底文章来自西安交通大学滑纬博&德国卡尔斯鲁厄理工学院Sylvio Indris研究论文：原位同步辐射衍射揭示层状嵌锂/钠/钾过渡金属氧化物的形成机制

Probing thermally-induced structural evolution during the synthesis of layered Li-, Na-, or K-containing 3d transition-metal oxides

W.B. Hua*, X.X. Yang, N.P.M. Casati, L.J. Liu, S.N. Wang*, V. Baran, M. Knapp, H. Ehrenberg, S. Indris*

eScience 2 (2022) 183-191

文章汇总

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图文目录导读

1. Perspective

清华大学何向明&军事科学院防化研究院张浩：磷酸铁锂正极多尺度衰变评述

1. 针对磷酸铁锂（LFP）正极在电、力和热不同物理场耦合情况下的性能衰退展开评论。

2. 从化学和物理两个方面总结了详细的性能衰退机制，并对LFP性能衰退研究方向进行了展望。

2. Review Article

天津大学杨全红、吴士超&中国科学院物理研究所李泓：固态锂电池安全性复盘及启示

1. 强调了固态电池被忽视的安全问题。

2. 讨论了固态电池的安全性与固态电解质的特性之间的耦合关系。

3. 提出了全固态电池安全改进策略。

4. 总结了全固态电池工况下的分析方法。

3. Review Article

北京大学侯仰龙&北京科技大学张隆：MXenes——合成策略及其在锂硫电池中的应用

1. 简述了MXenes的结构和合成策略。

2. 综述了MXenes在锂硫电池正极、负极和隔膜中的最新应用进展。

3. 对MXenes未来在锂硫电池中的研究方向进行了展望。

4. Research Article

西安交通大学滑纬博&德国卡尔斯鲁厄理工学院Sylvio Indris（中国、德国、瑞士国际合作）：原位同步辐射衍射揭示层状嵌锂/钠/钾过渡金属氧化物的形成机制

1. 原位高温同步辐射衍射（HT-sXRD）揭示高温固相反应中Li⁺/Na⁺/K⁺嵌入前驱体的结构演变机制。

2. 系统研究锂/钠/钾化合物和前驱体在高温固相反应中的动力学行为高温锂化反应路径严重依赖于前驱体类型。

3. 高温锂化反应路径严重依赖于前驱体类型。

4. 形成不同类型嵌锂/钠/钾层状结构取决于Li⁺/Na⁺/K⁺的位置优先能。

5. Research Article

江南大学刘天西&东华大学缪月娥（中国、比利时、新加坡国际合作）：一种电活性聚合物纳米纤维复合缓冲层材料用于稳定锂金属负极研究

1. 设计的聚合物纳米复合纤维骨架的三维传导网络结构有助于诱导锂负极表面的离子流均匀分布。

2. PVDF/PMMA复合缓冲层在分子水平上实现了锂金属的均匀成核和无枝晶沉积。

3. 由该复合纤维缓冲层所组装的Li || LiFePO₄全电池在10C时呈现出110 mAh g^-1的高倍率容量和长循环稳定性。

6. Research Article

中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊：界面热关闭功能的聚合物电解质助力高安全性锂金属电池

1. 利用含有碳酸亚乙烯酯（VC）与2-乙基己酸乙烯基酯（EAVE）单体的电解质前体溶液低的VC聚合转化率（~50%），制备了具有界面热关闭功能的聚合物电解质。

2. 制备的聚合物电解质实现了LiFePO₄/Li金属电池优异的循环和倍率性能。

7. Research Article

中南大学梁叔全&方国赵（中国、美国国际合作）：水系电解液阴阳离子添加剂助力高容量长循环锌离子电池

1. 电解液中Na⁺离子可以抑制钒基正极材料的溶解，同时抑制锌负极上枝晶的生长。

2. 电解液中ClO₄­­­­­^–离子在负极表面被还原形成保护层，促进锌负极稳定循环。

8. Research Article

南开大学胡振芃：统一标准预测单原子催化剂的电催化活性

1. 基于泡利不相容原理，考虑模型多个自旋组态，确定MN_x-G单原子催化剂活性，建立统一计算标准，解决以往研究中的矛盾。

2. CoN₃-G，CoN₄-G和Ni/Cu-N₃-G分别表现出优异的氧化还原反应（ORR），析氧反应（OER）和析氢反应（HER）活性。

3. 运用机器学习分析影响催化活性的因素，得到金属d轨道的价电子占据数为主要影响因素。

9. Research Article

美国北德克萨斯大学马胜前（美国、新加坡、中国国际合作）：宏量制备纳米Fe-N-C碳笼高效氧还原电催化剂

1. 以ZIF-8为前驱体和软模板，通过钾丹宁酸配合物包履，铁离子交换和高温热解实现了H-Fe-N_x-C催化剂的宏量制备。

2. 基于均一的空心纳米碳笼结构、均匀分散的FeNx催化位点、等级孔结构和高氮掺杂量H-Fe-N_x-C表现出优异的氧化还原反应（ORR）活性。

3. H-Fe-N_x-C具有良好的抗甲醇毒化和循环稳定性。

10. Research Article

法国南特大学Philippe Poizot & Ahmed Rhallabi：用于自主无人机的光伏发电及储能单元模拟器系统

1. 基于Matlab环境，开发了一种简单而高效的无人机能源系统模拟器。

2. 该模拟器由光伏产能、储能单元及能源管理系统三个主要模块组成，可用于预测自主无人机中太阳能电池板的光电能量转换过程及其在锂离子电池中的储能行为。

3. 该模拟器应用于法国XSun公司制造的新型太阳能无机，并将模拟数据与真实飞行条件数据进行对比并分析，结果呈现出良好映射关系。

4. 该模拟器系统适用于多种天气及地理条件，为自主无人机的进一步发展提供支持。

eScience期刊介绍

eScience《电化学与能源科学（英文）》（简称《e科学》），国际刊号ISSN：2667-1417；国内出版物号CN12-1468/O6 ，致力于发表能源、电化学、电子学和环境相关领域及其交叉学科具有原创性、重要性和普适性的最新研究成果。成功入选2020年度中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目，发表两期后被DOAJ数据库收录。目前，eScience已有四期论文上线，受到海内外专家学者的广泛关注。未来，将继续提升国际学术影响力，服务科技强国建设，助力“碳达峰”和“碳中和”国家重大战略目标。

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