利用钠离子来示踪锂离子在层状正极材料中的扩散和存储特性

在北京工业大学闫鹏飞教授和美国西北太平洋国家实验室李晓林博士(共同通讯作者)合作,采用钠示踪锂的实验设计思路,利用透射电镜的原子分辨技术和元素成像技术,揭示了锂离子在层状正极材料中脱嵌的不均匀性。

Small Methods: 室温钠离子电池用复合结构电极材料

北京工业大学的尉海军教授课题组,多年来一直从事于先进电池材料与器件的研究,尤其是在复合结构电极材料的结构设计、结构解析、结构调控和多结构电化学反应机制方面形成了研究特色。通过对近些年来钠离子电池复合结构材料工作的研究与总结,发表名为“Composite-structure Materials for Na-ion Batteries”的前瞻性综述文章。系统总结与回顾了钠离子电池用复合结构材料的起源与发展。

Small Methods: 非贵金属的Ni-MoOx/BN作为肼硼烷完全分解的高效催化剂

鄢俊敏团队发现了一种温和、简单的合成方法用以制备BN担载的非贵金属Ni-MoOx催化剂。Ni-MoOx/BN对于HB在温和条件下分解制氢反应具有100% H2选择性,100%转化率,和优异的催化活性,在5分钟内即可实现HB的完全分解,对应的TOF值为600 h-1。目前,该催化剂是所有非贵金属催化剂中性能最优的,甚至也比大部分含贵金属的催化剂性能更优。该成果为拓展HB分解制氢的高效异相催化剂设计与制备提供了新的思路,也进一步推动了HB作为新型储氢材料的实际应用进程。

通过调控石墨化程度和官能团合成多色荧光碳点

北京工业大学的孙再成教授课题组通过控制柠檬酸和尿素的热解温度和反应物的比例,可以调节碳点的石墨化程度和表面官能团数量,从而合成了从蓝光到红光的一系列碳点,荧光的发射峰丛430 nm 调节到630 nm,覆盖了整个可见光光谱。典型的蓝、绿、红三种碳点的相对荧光量子效率分别达到52.6%、35.1%和12.9%。

半球形金纳米壳阵列-单向双波段超快光学开关

北京工业大学应用数理学院张新平课题组利用飞秒泵浦探测技术研究了半球形金纳米壳阵列中的多极性等离激元超快动力学过程。研究表明,位于长波段的偶极子等离激元具有极短的共振寿命,而位于短波段的六极子等离激元则由于共振过程中多极性电子振荡间的相互作用而导致了共振寿命的延长。多极子共振模式的超快光谱学响应为阵列结构应用于单向双波段超快光学开关奠定了基础。

新机理引发高容量: 高导电纳米黑色二氧化锡作为高性能锂电负极材料

北京大学与中国科学院硅酸盐研究所,美国宾夕法尼亚大学以及北京工业大学等联合研究,发明了一种基于独创制备技术的黑色二氧化锡纳米材料,该材料作为锂电负极具有1340 mA h/g可逆容量,远优于SnO2的理论容量极限(783 mA h/g)。黑色二氧化锡为高性能锂电负极材料的实际应用提供了可能,并对今后其他高性能锂电负极材料设计与合成提供了一种新的思路,具有非常重要的借鉴和指导意义。

增强拉曼检测信号的新方法:利用石墨烯原子层控制等离子体金属颗粒的距离

瑞典查尔摩斯理工大学(欧盟石墨烯旗舰Graphene Flagship唯一牵头单位)和北京工业大学(北京市光电子重点实验室所在地)的孙捷团队是国际上较早系统地从事两维材料CVD研究及其在半导体光电子学中应用的课题组。近期,他们利用国际最先进的Aixtron Black Magic设备制备石墨烯并用石墨烯作为天然的模板精确控制等离子金属颗粒的距离以进行拉曼散射的等离子体增强。

调整B位的元素获得具有窄带隙的钙钛矿半导体光催化剂

北京工业大学的孙再成研究小组针对于宽带隙的BaTiO3(3.46 eV)提出利用Nb5+ 和Fe3+替代B位的Ti4+利用熔盐法获得暗绿色的Ba2FeNbO6(BFNO)纳米立方体。

用缺陷来提升可见光光催化剂的性能

中科院长春光机所和北京工业大学的孙再成教授及其研究团队在可见光光催化剂中利用引入表面缺陷,提高了可见光光催化剂的光催化性能约4倍。

生物矿化策略合成网状二氧化钛/石墨烯复合结构及其可逆的界面储锂性能

北京工业大学陈戈副教授研究组报道了利用仿生钛化方法在还原石墨烯氧化物(RGO)表面构建由TiO2 纳米颗粒相互连接的“网状”结构TiO2,在此项研究中,支状多胺高分子作为仿生钛化位点和锚定剂用以控制TiO2 纳米颗粒在石墨烯氧化物(GO)上的成核,生长和结晶过程。