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氮掺碳由于其优异的特性而成为极具潜力的钾离子电池负极材料。进一步了解碳负极中不同种类氮掺杂剂的具体作用对碳材料储钾性能的提升至关重要。然而,目前较为普遍的氮掺碳制备方法还存在以下瓶颈:在调节氮掺杂类型的过程中,氮掺杂浓度发生了相当大的变化尊龙新版人生就是博!,因此无法在相似的背景条件下区分它们的特定功能。针对此问题,北京大学刘忠范院士和苏州大学孙靖宇教授等借助化学气相沉积技术,实现了高边界氮掺碳(high edge-N doped carbon, HENC)和高石墨氮掺碳(high graphitic-N doped carbon, HGNC)的精准制备——调控了二者氮掺杂总浓度基本一致(HENC: 5.78 at.% vs. HGNC: 5.07 at.%),进而讨论了在碳负极中边界氮和石墨氮对储钾性能的影响尊龙新版人生就是博!。结合实验和理论计算的结果,我们发现边界氮能够增强碳材料对钾离子的吸附从而提升其比容量,但这主要贡献在高压范围;石墨氮提升了碳材料的导电性却削弱了其对钾离子的吸附作用。该工作为辨别不同氮掺杂剂的具体作用以合理设计高性能钾电碳负极提供了思路。
刘忠范 院士:北京大学博雅讲席教授,东京大学博士。全国政协常委、九三学社中央副主席、北京市政协副主席、九三学社北京市委主委。中国科学院院士,发展中国家科学院院士尊龙新版人生就是博!。英国皇家化学会会士,英国物理学会会士,中国微米纳米技术学会会士,中组部首批万人计划杰出人才尊龙新版人生就是博!。现任北京石墨烯研究院院长,中关村石墨烯产业联盟理事长,中国国际科技促进会副会长,北京大学纳米科学与技术研究中心主任,苏州大学能源学院名誉院长。教育部科技委委员、学风建设委员会副主任、国际合作学部副主任。中国化学会常务理事、纳米化学专业委员会创始主任,中国微米纳米技术学会常务理事。“物理化学学报”主编、“科学通报”副主编、Adv. Mater.、Small、Nano Res.、NPG Asian Mater.、Natl. Sci. Rev.、APL Mater.等十余个国内外学术期刊编委或顾问编委。国际著名石墨烯专家,发表学术论文600余篇、申请发明专利130余项。曾任国家攀登计划、973计划、以及纳米重大研究计划项目首席科学家,国家自然科学基金创新研究群体学术带头人。获国家自然科学二等奖、中国化学会-阿克苏诺贝尔化学奖、宝钢优秀教师特等奖、ACS NANO Lectureship Award、日本化学会胶体与界面化学年会Lectureship Award、北京市优秀教师等。
孙靖宇 教授:苏州大学能源学院特聘教授,博士生导师,牛津大学博士。九三学社社员,国家四青人才,江苏省双创人才。苏州大学——北京石墨烯研究院产学研协同创新中心主任。国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”子课题主持人。英国皇家化学会Top 1%高被引作者。《科学通报》编委(材料科学方向)。2008年本科毕业于浙江大学竺可桢学院,2013年于英国牛津大学获博士学位尊龙新版人生就是博!。2013-2015年、2015-2017年分别在北京大学和英国剑桥大学开展研究工作。2017年2月入职苏州大学能源学院,2018年受聘北京石墨烯研究院研究员,课题组长。主要从事石墨烯的化学气相沉积可控制备、烯碳基能源材料及印刷化器件研究。发展了低维碳材料直接生长的Direct-CVD技术,研究成果被Nature Mater.、中国科学报、科学网等亮点报道。近年来在国内外学术期刊上共发表研究论文120余篇,其中通讯作者/第一作者论文逾70篇包括Chem. Soc. Rev., Nature Commun., Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Energy Environ. Sci.等,总引用5500余次。曾是浙江大学、牛津大学乒乓球校队成员,获全国高校“教授杯”乒乓球赛等多项乒乓赛事的单打冠军及团体冠军。
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