研究进展汇总：走进麦立强团队
本文整理了麦立强和他的团队的研究进展，方便大家阅读了解。
1.新型NaTi2(PO4)3纳米线簇作为高性能镁-钠混合离子电池正极
麦立强教授、安琴友副研究员(共同通讯作者)等首次以一种新型NaTi2(PO4)3纳米线团簇(NTP-NW/C)作为混合镁钠离子电池(MSIBs)正极，并在Nano Energy上发表了题为“Novel NaTi2(PO4)3 Nanowire Clusters as High Performance Cathodes for Mg-Na Hybrid-ion Batteries”的研究论文。结合NTP纳米线和均质碳框架的优势，新颖的三维分级结构赋予NTP-NW/C离子传输路径短、电荷转移快以及钠化/脱钠过程中的结构稳定性。结果，混合MSIB显示出良好的电化学性能：在1 C下具有124 mAh·g-1的高可逆容量、良好的倍率性能(在10 C下60 mAh·g-1)和循环稳定性(100次循环后容量在5 C下保持为97 %)。上述新颖的设计有望在大规模储能器件中得到应用。
文献链接： Novel NaTi2(PO4)3 Nanowire Clusters as High Performance Cathodes for Mg-Na Hybrid-ion Batteries (Nano Energy, 2018, DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.10.064)
2.镍-铁双金属二硒化物助力高容量长寿命的镁电池
麦立强教授、安琴友副研究员、美国休斯顿大学姚彦教授(共同通讯作者)等首次报道了Ni-Fe双金属二硒化物微米花(Ni0.75Fe0.25Se2，NFS)作为可充镁电池正极材料，并在Nano Energy上发表了题为“Nickel-Iron Bimetallic Diselenides with Enhanced Kinetics for High-Capacity and Long-Life Magnesium Batteries”的研究论文。NFS具有较大的可逆容量(190 mAh·g-1)以及优异的储镁循环稳定性(500次循环后仍有148 mAh·g-1)。与一元过渡金属二硒化物(NiSe2, NS)相比，NFS具有更多氧化还原活性位点以及更快Mg2+扩散动力学，有助于提高可逆容量、延长循环寿命。此外，基于不同金属离子电对的电势差异，作者提出了稳定阶段下NFS镁化/脱镁过程的顺序反应机理，并通过电化学测试和光谱表征来进行证明。该工作为构筑高性能的可充镁电池正极材料优化提供了新思路。
文献链接：Nickel-Iron Bimetallic Diselenides with Enhanced Kinetics for High-Capacity and Long-Life Magnesium Batteries (Nano Energy, 2018, DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.10.033)
3. 储能器件中的纳米线
麦立强教授、徐林研究员(共同通讯作者)等在Adv. Energy Mater.上发表了题为“Nanowires in Energy Storage Devices: Structures, Synthesis, and Applications”的综述论文，从结构、合成及应用等方面对电化学储能器件中的纳米线进行了介绍。作者根据形貌和结构对纳米线进行分类，并介绍其相应的特性及合成方法。接着阐述了纳米线在锂离子、钠离子和锌离子电池以及超级电容器中的应用和优点，并介绍了纳米线电极的原位表征技术。最后，作者对未来进一步探索基于纳米线的电化学能量存储提出了展望。
文献链接：Nanowires in Energy Storage Devices: Structures, Synthesis, and Applications (Adv. Energy Mater., 2018, DOI: 10.1002/aenm.201802369)
4.梯度亲／憎锂保护膜
麦立强教授、军事科学院防化研究院张浩博士（共同通讯作者）等发现憎锂、较大的机械强度以及良好的Li离子扩散动力学是构建锂金属界面层的三个必要条件。基于此他们利用亲锂-憎锂的梯度策略构建了锂金属界面层(GZCNT)，有效地抑制了锂枝晶的生长，并在Nat. Commun. 上发表了题为“Lithiophilic-lithiophobic Gradient Interfacial Layer for Highly Stable Lithium Metal Anode”的研究论文。博士研究生张慧敏、廖小彬为该工作的共同第一作者。GZCNT梯度膜由亲锂的氧化锌/碳纳米管底层，憎锂的碳纳米管顶层，以及中间过度层有序的构成。亲锂的底层与金属锂紧密结合，可促进稳定的固态电解质膜（SEI）的形成，抑制金属锂和亲锂层层间形成锂枝晶，顶层的憎锂层因具有较大的模量可以抑制锂枝晶的进一步生长，而中间的缓冲层又可以防止因亲锂、憎锂的突然转变而产生明显的锂枝晶分级层，从而确保金属锂负极的超长循环。
文献链接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-06126-z（Nature Communications 9, Article number: 3729 (2018)）
5.精心制作的3D电极用于抗锌枝晶高性能柔性纤维状锌钴电池
武汉理工大学麦立强教授课题组通过在碳布上原位生长ZIF（沸石-咪唑酯骨架）衍生的ZnO@C核-壳结构纳米棒作为骨架，然后再进一步通过电沉积金属Zn，获得了具有优异性能的三维CC-ZnO@C-Zn柔性Zn负极。相比传统锌片，其具有优异的抗锌枝晶，低质量，高柔性等优势。作者同时合成了分级树枝状Co(CO3)0.5(OH)x·0.11 H2O@CoMoO4 (CC-CCH@CMO) 作为电池正极，这种精心制作的柔性正极利用独特的纳米结构和两种组分间的协同作用，最终实现了高的面积比容量。
文献链接：Finely Crafted 3D Electrodes for Dendrite-Free and High-Performance Flexible Fiber-Shaped Zn-Co Batteries（Adv. Funct. Mater., 2018, DOI：10.1002/adfm.201802016）
6.综述：纳米线–生物界面进展：从能量转换到电生理学
纳米–生物界面（nano–bio interface）可以看作是连接无机世界和生命世界的桥梁，研究无机纳米材料与生物体在微纳尺度的能量转换与信息传递，在人工光合作用、微生物燃料电池、纳米生物电子学等领域具有广泛的应用。最近，武汉理工大学的麦立强教授（通讯作者）团队在Cell子刊Chem应邀发表了题为“Recent Advances in Nanowire–Biosystem Interface: From Chemical Conversion, Energy Production to Electrophysiology”的综述文章。武汉理工大学徐林教授和美国哈佛大学博士后赵云龙为论文共同第一作者。该综述主要从纳米线–生物界面的构筑、纳米–细菌人工光合作用将CO2转化成化学能源、微生物燃料电池、纳米线生物传感器等几个方面讨论了纳米–生物界面的设计原理与应用，最后作出了对纳米–生物界面未来发展的展望。
文献连接：https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(18)30172-4
7.等离子刻蚀三氧化钼制造氧缺陷实现储锂结构稳定及可逆容量提升
麦立强课题组 在α-MoO3纳米带的基础上，通过可控等离子体刻蚀制备了具有氧空位的α-MoO3-x，并将其用作LIB的正极材料。 结构表征证实经适当刻蚀（MoO3（II），氢气等离子刻蚀10分钟）后，所制备样品的范德华间隙（vdW间隙）扩大并且带隙减小，过度的刻蚀会导致材料碎裂严重且形貌破坏。电化学测试结果表明，MoO3（II）样品具有小的极化，较好的结构稳定性，更可逆的层间/层内Li存储位点以及更高的容量。综上所述，适当氧空位的引入明显减小了三氧化钼的带隙、增加了其范德华层间距，提高了材料的电子及离子电导率，因此提高了材料的容量（可逆性），倍率性能和循环稳定性。麦立强教授为本文通讯作者，文章共同第一作者为张国彬和熊腾飞。该文章“α-MoO3-x by Plasma Etching with Improved Capacity and Stabilized Structure for Lithium Storage”发表在国际顶级期刊Nano Energy上（影响因子：12.343）。
文献链接：α-MoO3-x by Plasma Etching with Improved Capacity and Stabilized Structure for Lithium Storage ，Nano energy, 2018, DOI：10.1016/j.nanoen.2018.04.075
8.一维异质纳米电池材料
Accounts of Chemical Research在线发表武汉理工大学麦立强教授团队综述 “One-Dimensional Hetero-Nanostructures for Rechargeable Batteries”。该文系统地总结了麦立强教授课题组关于一维异质结构纳米线电极材料的工作，并结合当前的研究进展，阐述了该类材料的制备策略和性能优化机制（如下图），并对其今后的发展方向和策略提出了见解和展望。
9. “管中棒状”氮掺杂空心碳管包覆锑复合材料
麦立强教授和法国洛林大学Jean-Jacques Gaumet教授课题组在国际知名期刊Advanced Energy Materials（影响因子：16.721）上在线发表题为 “Bottom-Up Confined Synthesis of Nanorod-in-Nanotube Structured Sb@N-C for Durable Lithium and Sodium Storage”的文章。通过自下而上的合成方法制备了一种新型“管中棒状”氮掺杂空心碳管包覆锑复合材料（Sb@N-C），同时采用了原位高温XRD技术实时监控并精准优化其合成。基于丰富的氮掺杂、一维纳米导电碳管以及中空结构等协同效应，将Sb@N-C用作锂离子电池/钠离子电池的负极材料时，展现出优异的电化学性能。
10.CuS正极储镁性能和机理
麦立强教授、安琴友副研究员(共同通讯作者)等通过调节电极-电解液界面实现了CuS正极室温下的高储镁活性(超过300 mAh·g-1)，并在Nano Energy上发表了题为“Magnesium Storage Performance and Mechanism of CuS Cathode”的研究论文。在镁全电池中，以50 mA·g-1的电流密度循环30次后，CuS正极容量仍高达119 mAh·g-1。另外，作者探究了CuS正极在不同电解液体系、不同工作温度的储镁性能，并通过非原位XRD等表征手段证实了转换型存储机理。这项工作证明CuS作为镁电池正极材料的前景良好。
文献链接： Magnesium Storage Performance and Mechanism of CuS Cathode (Nano Energy, 2018, DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.02.060)
11.钠离子稳定的钒氧化物纳米线正极
麦立强教授、晏梦雨博士(共同通讯作者)等报道了有关水系Zn//Na0.33V2O5电池设计和构筑的开创性工作，并在Adv. Energy Mater.上发表了题为“Sodium Ion Stabilized Vanadium Oxide Nanowire Cathode for High-Performance Zinc-Ion Batteries”的研究论文。Na0.33V2O5(NVO)电极在0.1 A·g-1下具有高达367.1 mAh·g-1的容量，长期循环稳定性良好，1000圈循环后仍保留超过93%的容量。研究人员通过单根纳米线器件证实了[V4O12]n层间钠离子的插入增强了导电性。
文献链接：Sodium Ion Stabilized Vanadium Oxide Nanowire Cathode for High-Performance Zinc-Ion Batteries (Adv. Energy Mater., 2018, DOI: 10.1002/aenm.201702463)
12.基于NaO2纳米线放电产物的高性能Na-O2电池
麦立强教授（通讯作者）、徐林教授（共同通讯）和厦门大学彭栋梁教授等人，发现在外磁场下，采用纯Co纳米颗粒，在高温氧化下，合成了高自旋的Co3O4催化剂。纳米线NaO2的放电产物的直径为10-20 nm，长度为~ 10μm，可以为离子和电子的传输提供通道。放电产物为纳米线NaO2的Na-O2电池在400圈循环时，容量保持在1000 mAh g-1；充电时具有~ 60 mV的微小过电势；放电时，过电势几乎为0 mV。这种策略不仅能够控制放电产物的独特结构，提高Na-O2电池的性能，而且为特殊条件下，探索纳米线的生长过程提供了新思路。相关成果以“High-Performance Na–O2 Batteries Enabled by Oriented NaO2 Nanowires as Discharge Products”为题发表在Nano Letters上。武汉理工大学博士研究生S. Mohammad B. Khajehbashi为论文第一作者。
文献链接：High-Performance Na–O2 Batteries Enabled by Oriented NaO2 Nanowires as Discharge Products（Nano Letters, 2018, DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b01315）
13.一种独特的表面修饰层优化富锂材料储锂性能
麦立强教授课题组提出了一种普适的碳包覆技术 (Nano letters, DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b03982)。在此方法的基础上，他们又巧妙地在富锂材料表面构筑了一层独特的镍钴纳米点镶嵌的碳包覆层，相关研究成果以“Novel MOF shell-derived surface modification of Li-rich layered oxide cathode for enhanced lithium storage”为题, 于2017年12月13日在Science Bulletin上在线出版。该修饰后的富锂层状氧化物电极材料表现出优异的循环和倍率性能，其在0.4 C的电流密度下循环100圈容量保持率可达95%，在2 C的电流密度下循环300圈容量保持率可达90%，在5 C的电流密度下可逆比容量仍达159 mAh g–1。
文献链接：Zhitong Xiao, Jiashen Meng, Qi Li, Xuanpeng Wang, Meng Huang, Ziang Liu, Chunhua Han, and Liqiang Mai. Novel MOF shell-derived surface modification of Li-rich layered oxide cathode for enhanced lithium storage. （Science Bulletin, 2017, Doi : 10.1016/j.scib.2017.12.011）
14.MoB/g-C3N4界面材料作为Schottky催化剂促进析氢
北京大学郭少军教授、武汉理工麦立强教授、不来梅大学Lyudmila Moskaleva（共同通讯）等人基于金属-半导体肖特基结原理，创造性地构筑了具有Schottky效应的MoB/g-C3N4析氢催化剂。通过一系列的谱学测试发现，n型半导体g-C3N4的引入使得MoB/g-C3N4 界面处产生了明显的电荷再分布，增加了MoB表面的局部电子密度。该肖特基催化剂展现出良好的HER活性，Tafel斜率达为46 mV dec-1，交换电流密度高达17μA cm-2，远高于MoB。第一性原理计算表明，Schottky效应可以显著促进质子在MoB表面的吸附和活化， 有利于表面氢气的生成。相关成果以为“MoB/g-C3N4 Interface Materials as a Schottky Catalyst to Boost Hydrogen Evolution”发表在了Angewandte Chemie International Edition上。
文献链接:MoB/g-C3N4 Interface Materials as a Schottky Catalyst to Boost Hydrogen Evolution（Angew.Chem.Int.Ed.,2017,DOI:10.1002/anie.201708748）
15.超细Ni纳米粒子/SiO2分级空心球用于高性能储锂
麦立强教授、周亮教授(共同通讯作者)等设计了一种由超细Ni纳米粒子(≈3 nm)修饰SiO2纳米片构筑的分级中空结构Ni/SiO2纳米复合材料，并在Adv. Funct. Mater.上发表了题为“Ultrafine Nickel-Nanoparticle-Enabled SiO2 Hierarchical Hollow Spheres for High-Performance Lithium Storage”的研究论文。Ni纳米粒子不仅有效提高了SiO2电子导电率，也提升了其电化学活性。与此同时，空腔提供足够的自由空间来缓解SiO2在反复锂化/脱锂过程的体积变化；纳米片结构减少锂离子的扩散长度。由于Ni和SiO2之间的协同效应，0.1 A·g-1下Ni/SiO2复合材料具有高达676 mAh·g-1的可逆容量。在10 A·g-1的高电流密度下，1000圈后仍可保留337 mAh·g-1的容量。
文献链接： Ultrafine Nickel-Nanoparticle-Enabled SiO2 Hierarchical Hollow Spheres for High-Performance Lithium Storage (Adv. Funct. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adfm.201704561)
16.低温熔盐电化学还原CaSiO3制备硅纳米线
威斯康辛大学麦迪逊分校的金松教授和武汉理工大学的麦立强教授（共同通讯作者）在Angew. Chem. Int. Ed.上发表了题为“Low-Temperature Molten-Salt Production of Silicon Nanowires by the Electrochemical Reduction of CaSiO3”的学术论文，报道了低温熔盐电化学还原CaSiO3制备硅纳米线的最新研究进展。研究人员选择硅酸钙（CaSiO3）为原料，低熔点的三元熔盐（氯化钙-氯化镁-氯化钠 CaCl2-MgCl2-NaCl）为电解质，氧化钙（CaO）为辅助电解质，在相对较低的温度下（650 ℃）下，利用电化学还原法成功制备了硅纳米线（Si NWs）。该方法制备的Si NWs可以作为锂离子电池的负极材料，在电化学性能测试中表现出优异的循环性能。
文献链接：Low-Temperature Molten-Salt Production of Silicon Nanowires by the Electrochemical Reduction of CaSiO3(Angew. Chem. Int. Ed, 2017, DOI: 10.1002/anie.201707064)
17.纳米片器件实现OER的动力学监控
麦立强教授和晏梦雨博士以及墨尔本大学刘哲副教授（共同通讯）在Nature Communications上发表一篇题为“Oxygen evolution reaction dynamics monitored by an individual nanosheet-based electronic circuit”的文章，第一作者王佩瑶为武汉理工大学本科生（现为墨尔本大学在读博士生）。该工作报道了氧气对于OER动力学过程的影响。研究人员以微纳器件为研究平台，结合电化学阻抗谱测试、原位伏安特性测试和分子动力学计算，实现对催化过程界面处行为的实时监测，表明氧气会吸附在金属/金属氧化物催化剂的表面，减少反应界面吸附层处氢氧根离子浓度，导致反应动力学和催化性能的下降。通过降低电解液的含氧浓度，实现了塔菲尔斜率20%的大幅度下降和相对于可逆氢电极1.344V的低起始电压。此研究结果可以为催化系统设计提供有效的指导，同时，原位伏安特性测试为界面反应的本征监测提供了新思路。
文献链接: Oxygen evolution reaction dynamics monitored by an individual nanosheet-based electronic circuit .
(Nature Communications 8, Article number: 645 (2017) doi: 10.1038/s41467-017-00778-z)
18.自适应介孔CoS-小泡状碳壳蛋黄-蛋壳微球用于碱金属离子储存
麦立强教授、魏湫龙博士（共同通讯作者）等构筑了一种独特的由介孔硫化钴蛋黄和小泡状碳壳组成的黄-壳微球体(M-CoS@C)，并在Nano Energy上发表了题为“Self-adaptive mesoporous CoS@alveolus-like carbon yolk-shell microsphere for alkali cations storage”的研究论文。介孔CoS蛋黄具有较大的比表面积（46.3 m2·g-1）以及相互连接的介孔结构，可促进电解液的渗透以及缩短离子扩散路径。小泡状碳壳提供了足够的空隙和高度自适应结构，确保了电极的高稳定性。由于该独特结构的多功能性，M-CoS@C电极显示出令人印象深刻的循环稳定性（储锂1 A·g-1 500圈后790 mAh·g-1，储钠0.2 A·g-1 100圈后532 mAh·g-1）和优秀的倍率容量（储锂20 A·g-1时330 mAh·g-1，储钠20 A·g-1时190 mAh·g-1）。上述独特的介孔蛋黄-小泡状碳壳结构和自牺牲的合成方法为加快过渡金属硫化物在实际中的应用提供了有效的策略。
文献链接：Li Q, Li L, Owusu K A, et al. Self-adaptive mesoporous CoS@ alveolus-like carbon yolk-shell microsphere for alkali cations storage[J]. Nano Energy, 2017.
19.碱土金属钒酸盐作为新型钠离子电池负极材料
麦立强教授和牛朝江博士以及上海理工大学宋波研究员以“Alkaline earth metal vanadates as sodium-ion battery anodes”为题在Nature Communications 上发表文章报道了碱土金属钒酸盐作为新型钠离子电池负极的重要应用前景。文中作者针对CaV4O9纳米线，对其作为钠离子电池负极时的电化学性质和储钠机理进行了详细深入的探究，发现该材料具有非常特殊的储钠机制，与传统的嵌入反应或转换反应均不相同；同时该材料还体现了多种优异的性质，包括较高的本征电导率（> 100 S cm-1），Na+嵌入脱出过程中较小的体积变化（< 10%），以及原位形成的CaO纳米晶所产生的自维护效应。这些优异的性质导致该材料作为钠离子电池负极时，具有合适的比容量（可超过300 mAh g-1），良好的倍率性能（25 C情况下比容量保持50%以上）以及优异的循环性能（可达1600圈）。
文献链接: https://www.nature.com/articles/s41467-017-00211-5(Nat. Commun.:10.1038/s41467-017-00211-5)
20.基于三维钒氧化物水凝胶的高质量负载的高倍率储锂材料
麦立强教授和魏湫龙博士（共同通讯）以“Nanoribbons and Nanoscrolls Intertwined Three-Dimensional Vanadium Oxide Hydrogels for High-Rate Lithium Storage at High Mass Loading Level.”为题Nano Energy上发表文章报道了一种新型H2V3O8三维水凝胶结构复合材料。该水凝胶由超薄纳米带和自卷曲纳米卷相互交联组成。当用于锂离子电池正极材料时，电荷储存中电容性贡献大幅提高，表明水凝胶结构对Li+的扩散动力学具有大幅提升作用，从而表现出优异的倍率性能和循环稳定性。进一步基于水凝胶的几何特性，作者引入了碳纳米管（CNTs）组装柔性薄膜，实现了在高质量负载下（13 mg cm-2）的优异储锂性能。
文献链接：Nanoribbons and Nanoscrolls Intertwined Three-Dimensional Vanadium Oxide Hydrogels for High-Rate Lithium Storage at High Mass Loading Level.( Nano Energy,2017,DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.nanoen.2017.08.011)
21.场效应调控VSe2纳米片吸附动力学实现HER高效催化
麦立强教授课题组在Nano Lett.上发表一篇题为“Field-effect tuned adsorption-dynamics of VSe2 nanosheet for enhanced hydrogen evolution reaction”的文章，介绍了电场调控VSe2纳米片吸附动力学，增强HER性能的相关工作。研究人员利用不同的背栅电压诱导实现了电解液-VSe2纳米片界面的离子分布调控，提高了电荷运输效率，从而在根本上促进了HER的放电过程这一限速反应。由于电场调控VSe2纳米片吸附动力学的作用，起始过电位从126 mV降低到了70 mV，电荷转移电阻从1.03 MΩ降低到了0.15 MΩ，吸附过程时间常数从2.5×10-3 降低到了5.0×10-4 s。通过电场效应调控增强VSe2纳米片催化性能这一技术，为非贵金属催化剂的设计提供了一种新思路。
原文链接：Field-effect tuned adsorption-dynamics of VSe2 nanosheet for enhanced hydrogen evolution reaction(Nano Lett., 2017, DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b00855)
22.金属有机骨架基碳纳米管的定向形成
麦立强（通讯作者）和厦门大学朱梓忠（通讯作者）在JACS上发表了题为“Oriented Formation of Carbon Nanotubes from Metal-Organic Frameworks” 的文章。该研究团队设计了一种容易和高产量的策略，用于通过低温的热解过程从MOF通常导向形成CNT。在热解过程中，产生的还原气体首先将金属离子/簇转变成金属纳米催化剂；然后这些纳米催化剂进一步催化残余的有机单元以形成CNT。通常可以通过MOF的调制来应用该策略来获得不同形态保存的CNT-组装结构。制备的结构具有高比表面积，受控掺杂剂，分层孔隙和稳定的框架，因此导致高活性，快速的质量运输和良好的应变调节。因此，应用于能量转换和储存时，与封装在N-CNT中的金属和/或金属氧化物纳米颗粒组装的结构显示出优异的性能。详细的实验分析和密度泛函理论模拟表明，合适的N掺杂和有限金属纳米粒子之间的协同效应赋予了该结构具有出色的电化学性能。进一步了解了限制在N-CNT中的金属纳米粒子的结构-性质相关性。
文献链接：General Oriented Formation of Carbon Nanotubes from Metal-Organic Frameworks (JACS，2017, DOI: 10.1021/jacs.7b01942）
23.综述：复杂中空结构的可控合成及其在能源存储与转换中的应用
复杂的中空结构（intricate hollow structures）由于其独特的结构特征，迷人的理化性质和广泛的应用领域极大地吸引了科研工作者的兴趣。最近，武汉理工大学的麦立强教授和周亮教授（共同通讯）等人在著名材料类期刊Advanced Materials上发表了题为“Intricate Hollow Structures: Controlled Synthesis and Applications in Energy Storage and Conversion”的综述文章。这篇综述主要从复杂的中空结构可控合成方法及其在能源存储与转换中的应用这两方面回顾了复杂中空纳米结构的研究进展，主要对其合成方法论做了一个详细的分类和讲解。
文献链接：Intricate Hollow Structures: Controlled Synthesis and Applications in Energy Storage and Conversion (Adv. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adma.201602914)
24.综述：用于锂硫电池的纳米金属氧化物和硫化物
麦立强教授和清华大学张强副教授（共同通讯作者）课题组在国际顶尖期刊Advanced Materials上联合发表了题为”Nanostructured Metal Oxides and Sulfides for Lithium–Sulfur Batteries”的综述文章。该综述详细报道了最近纳米结构金属氧化物和硫化物用于增强硫利用率和电池寿命的文献，探讨了金属氧化物/硫化物主体材料的内部特性和电化学性能，以及以上材料在固态硫阴极、隔膜或隔层、锂金属阳极保护、锂聚硫化物电池的使用，最后作出了对锂硫电池未来发展的期望。
文献链接：Nanostructured Metal Oxides and Sulfides for Lithium–Sulfur Batteries(Adv.Mater.2017,DOI: 10.1002/adma.201601759)
25.综述：多孔一维纳米材料的设计、制备及电化学储能应用
电化学储能（energy storage）技术对便携式电子器件、交通输运以及大型储能系统都是至关重要的。而多孔一维纳米材料（porous one-dimensional nanomaterials）结合了一维纳米结构和多孔构造的优势，极大地促进电化学储能领域的发展。不久前，武汉理工大学的麦立强教授和加州大学洛杉矶分校的Bruce Dunn教授（共同通讯）在顶尖期刊Advanced Materials上联合发表了题为”Porous One-Dimensional Nanomaterials: Design, Fabrication and Applications in Electrochemical Energy Storage”的综述文章。该篇综述非常详实地描述了多孔一维纳米结构、制备以及电化学储能应用，并且讨论了未来的发展方向。
文献连接： Porous One-Dimensional Nanomaterials: Design, Fabrication and Applications in Electrochemical Energy Storage (Adv. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adma.201602300)
26.场效应增强MoS2纳米片的析氢反应催化活性
麦立强教授（通讯作者）、晏梦雨博士（通讯作者）在Advanced Materials上发表了题为“Field Effect Enhanced Hydrogen Evolution Reaction of MoS2 Nanosheets”的文章。用单个MoS2纳米片成功制备了电场调节的析氢反应设备来探究电场效应对催化反应的影响。随着电场的引入，MoS2纳米片的催化性能得到了明显的提高。在电流密度为100 mA µm-2条件下的最低过电位可达到38 mV，在背栅电压为5 V时的塔菲尔斜率值降低到没有电场时的一半。研究结果证明了电场效应通过降低通道电阻、加快电荷传输可以有效地增强MoS2的析氢反应催化活性。
原文链接：Field Effect Enhanced Hydrogen Evolution Reaction of MoS2 Nanosheets（Adv.Mater.,2016,DOI:10.1002/adma.201604464）
27.钒酸钠氧化物纳米棒电极原位捕捉离子化氧
武汉理工大学的麦立强（通讯作者）等人利用原位XRD，XPS，拉曼，TEM技术对合成的Na0.76V6O15纳米棒进行表征，研究了反应电压窗口和电化学性能的关系。研究结果表明锂离子的深度嵌入\脱出能够带来更明显的电压降，电化学极化以及活性钝化。对电化学反应过程相关电压窗口的研究对锂离子电池的实用化应用及循环稳定性的优化具有重要的指导作用。
原文链接：The Capturing of Ionized Oxygen in Sodium Vanadium Oxide Nanorods Cathodes under Operando Conditions （Adv. Fun. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adfm.201602134）
本文由材料人编辑部整理编辑。
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