Advanced Science:过渡金属二硫化物的太赫兹光致相变

西安交通大学材料学院周健及合作者提出了太赫兹光照下材料结构相变理论,通过第一性原理计算过渡金属二硫化物的声子和电子与光子之间的响应函数,从而预言了太赫兹光照下的过渡金属二硫化物H和T’之间拓扑相变方案及其可行性。

Small:迈向未来——本征可拉伸的稳定有机太阳能电池

西安交通大学马伟团队通过精细调节活性层不同材料间的相互作用,实现了本征可拉伸有机太阳能电池力学性能以及光电转化效率的协同提升。

Advanced Functional Materials:二维自旋玻璃中发现大的矫顽场

首例具有整数自旋值的二聚蜂窝状拓扑格子的二维范德瓦尔斯磁性材料被合成出来。该二维拓扑结构由铁及叠氮根组成,通过有机分子层间的范德华力叠加而成。该叠加最薄处只有十层,约13纳米厚。该材料兼具拓扑自旋阻挫及二维磁体的特性,表现出了新颖的再入型自旋玻璃和硬的磁体行为,矫顽场近2特斯拉。

Advanced Optical Materials:非Euclidean形状超表面三维地毯隐身斗篷

西安交通大学机械工程学院梁庆宣、陈天宁和李涤尘等通过利用一种新的超表面设计方法和快速成型技术制备了一种三维球形地毯隐身斗篷,发现这种新的设计和制备方法能消除当前超表面结构地毯斗篷的缺陷,实现对入射电磁波的全极化和全方位角隐身,并且该斗篷具有约25.3λ03的大隐身空间,为推动波操控器件的实际应用提供了新方法。

Small:可充电锌电池的概述和未来展望

西安交通大学理学院丁书江教授和石磊博士对水性可充电锌基电池的构造和机理进行了系统的综述。根据电解液与储能机理的不同,作者将水系锌基电池加以分类与详细阐述,包括碱性锌基电池、水系锌离子电池和双离子混合锌电池。特别地,作者对碱性锌基电池的特征与可适用正极进行了详细的总结。

Small:原位限域策略构筑高性能钾离子电池负极材料

西安交通大学宋江选教授团队利用多孔碳吸附熔融态Se,并通过引入红磷,原位构建三维多孔碳嵌入Se3P4纳米颗粒复合材料,极大提高了磷基材料的电子电导,并缓解了体积膨胀,协同提升了电池的容量和循环稳定性,实现了钾离子的高效存储。

EcoMat:三元过渡金属氧化物晶体晶体与电子结构协同调控及其电催化产氧性能研究

西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室沈少华教授课题组采用简单的水热法在镍网(NF)上原位生长出含有Fe、Co、Ni三种元素的过渡金属氧化物。通过对比发现,三元过渡金属氧化物NiCoFeOx/NF显示出最优的电催化产氧性能,当电流密度为100 mA cm−2,其过电位仅有383 mV。一系列表征结果显示,Ni和Co同时引入同时影响了FeOx/NF的晶体结构(单晶向多晶的演变)和电子结构(Fe原子周围电荷重排)。此外,在三元NiCoFeOx/NF中,Fe作为电子转移的桥梁,促进电荷从Co向Ni的转移,使Co呈现强酸性(路易斯酸),从而激活水分子。

Small:铈基MOF酶反应器用于肿瘤催化治疗

西安交通大学瞿永泉团队利用铈基MOF负载乳酸氧化酶催化肿瘤微环境内过量的乳酸,并产生高毒性的活性氧用于肿瘤的催化治疗。

Advanced Materials:守望相助——掺杂与缺陷协同增强石墨相氮化碳光催化产氧性能

西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室沈少华教授课题组采用简易固相法结合快速升温策略,在惰性气氛中热处理石墨相氮化碳(g-C3N4)与硼氢化钠的混合物,成功将硼杂质与氮缺陷同时引入到g-C3N4分子结构中,有效地调控了其能带结构,同时增强了载流子传输速率,显著提升了其光催化产氧性能。

Advanced Energy Materials: 杂化光电化学分解水体系:从界面设计到系统组装

西安交通大学沈少华教授与美国北卡罗莱纳大学教堂山分校Thomas J. Meyer教授、大连理工大学李斐教授等合作综述了半导体/分子催化剂杂化体系的基本要点、界面相互作用形式、界面热力学和动力学要素及其在光电化学分解水中的应用,并讨论了其面临的挑战和未来的发展方向。