Advanced Energy Materials:高温热冲击驱动的纳米制造及其在能源领域中的应用

功能性纳米材料在各个领域都得到了广泛的关注,特别是在物理,化学,环境,生物,医学等领域。其中,高质量的功能性纳米材料在能源应用中正在发挥着极为重要的作用。然而,纳米材料的传统制备方法存在一些缺点,例如,颗粒团聚,产率低,成本高等,这些问题可能会破坏纳米材料的功能性,也会阻碍纳米材料的大规模应用。因此,发展一种高效、绿色和低成本的纳米材料大规模制造技术具有重要意义。

近日,天津大学材料学院胡文彬教授,邓意达教授,陈亚楠教授团队在Advanced Energy Materials发表了题为“High-Temperature Shock Enabled Nanomanufacturing for Energy-Related Applications”的研究进展报告(DOI:10.1002/aenm.202001331),系统性地介绍了一种新颖的纳米材料制造方法——高温热冲击(HTS),并且对近年来HTS制备功能性纳米材料的研究进展进行了全面评述。文章详细介绍了HTS制备技术,包括设实验设备,工作原理,前驱体种类,纳米颗粒的生长机理和碳基纳米材料的形成,以及HTS的独特优势,系统总结了HTS制备的多种功能纳米材料,包括单金属/半导体/化合物纳米颗粒,双金属/高熵合金纳米颗粒,单原子以及碳基纳米材料,详细阐述了各类功能性纳米材料在能源存储和转换系统以及智能器件中的应用。最后,文章对于HTS的纳米制造及其在能源相关领域应用的未来前景和研究挑战进行了展望。本工作将会为相关领域的研究者提供新的研究思路,对新型高性能纳米材料的合理设计具有启发意义。