西南大学洁净能源与先进材料研究院徐茂文

zhiqiu

徐茂文  教授/博士生导师, 西南大学材料与能源学部副部长。兰州大学物理化学博士，美国Texas大学奥斯汀分校博士后，师从锂电池之父、美国两院院士J.B Goodenough教授从事锂/钠离子电池、锂/钠硫电池和固态电解质研究。在包括Angew.Chem., Chem. Mater., J. Mater. Chem. A, Chem. Commun., J. Power Source等在内的专业期刊上发表SCI论文90余篇，总引用率1800余次。申请发明专利20余项，已转让一项。主持国家自然基金1项，教育部重点项目1项，其他课题5项。
目前研究兴趣:
1. 新型锂/钠离子电池电极材料的合成与性能研究；
2. 锂硫、钠硫电池性能研究；
3. 固态电解质的制备与表征

部分主持项目：
1.国家自然基金 (No.21063014), 2011/01-2013/12.
2.教育部科学技术重点项目(No.210247), 2010/01-2012/12.
3.重庆市基础与前沿研究计划项目(cstc2015jcyjA50031), 2015/07-2018/07.
4.钠离子全电池性能研究(No 2016001163) 2016/06-2019/06 横向100万

近三年发表的部分代表性文章：
(1)       Ting Liu,Min Jia,Yan Zhang,Jin Han,Maowen Xu*, Confined selenium within metal-organic frameworks derived porous carbon microcubes as cathode for rechargeable lithium–selenium batteries, Journal of Power Sources, 2017,173,53-59. (IF2015= 6. 33)
(2)       Jin Han, Guan-Nan Li, Feng Liu, Minqiang Wang, Yan Zhang, Linyu Hu, Chunlong Dai and Maowen Xu* Investigation of K3V2(PO4)3/C nanocomposites as high-potential cathode materials for potassium-ion batteries,Chem. Commun., 2017,53, 1805-1808  (IF2015= 6. 57 )
(3)       Yubin Niu, Maowen Xu*, Bolei Shen, Chunlong Dai and Chang Ming Li Exploration of Na7Fe4.5(P2O7)4 as a cathode material for sodium-ion batteries. J. Mater. Chem. A, 2016, 16531-16535. (IF2015=8.26)
(4)     Ting Liu, Chunlong Dai, Min Jia, Dingyu Liu, Shujuan Bao, Jian Jiang, Maowen Xu*, and Chang Ming Li, Selenium Embedded in MOFs-derived Hollow Hierarchical Porous Carbon Spheres for Advanced Lithium-selenium Batteries, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8 (25), 16063–16070.（IF2015= 7.15）
(5)     Jian Jiang, Linpo Li, Maowen Xu, Jianhui Zhu, and Chang Ming Li，In Situ Packaging FeFx into Sack-like Carbon Nanoreactors: A Smart Way To Make Soluble Fluorides Applicable to Aqueous Batteries，ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8 (6), 3874–3882（IF2015= 7.15）
(6)      Jin Han, Yubin Niu, Shujuan Bao, Yanan Yu, Shiyu Lu and Maowen Xu*, Nanocubic KTi2(PO4)3 Electrodes for Potassium-Ion Batteries, Chem. Commun., 2016, 52, 11661-11664.(IF2015= 6. 57 )
(7)      Minqiang Wang, Cui Ye, Shujian Bao, Zhaoyang Chen, Yanan Yu,Yan Zhang and Maowen Xu*, Platanus hispanica-inspired Design of Co-Carbon Nanotube Frameworks through Chemical Vapor Deposition: Highly Integrated Hierarchical Electrocatalyst for Oxygen Reduction Reaction, Chem.Commun., 2016, 52,12992-12995. (IF2015= 6. 57)
(8)      Jin Han, Maowen Xu*, Yubin Niu, Guan-Nan Li, Minqiang Wang, Yan Zhang, Min Jia and Chang ming Li, Exploration of K2Ti8O17 as an anode material for potassium-ion batteries, Chem. Commun., 2016, 52, 11274-11276. (IF2015= 6. 57)
(9)     Min-Qiang Wang, Cui Ye, Shu-Juan Bao, Yan Zhang, Mao-Wen Xu and Zhe Li, Bimetal–organic-frameworks-derived yolk–shell-structured porous Co2P/ZnO@PC/CNTs hybrids for highly sensitive non-enzymatic detection of superoxide anion released from living cells，Chem. Commun., 2016, 52, 12442-12445.(IF2015= 6. 57)
(10)  Yan Zhang, Yu-Bin Niu, Min-Qiang Wang, Jingang Yang, Shi-Yu Lu, Jin Han, Shujuan Bao and Maowen Xu*, Exploration of calcium-organic framework as an anode material for sodium-ion batteries, Chem. Commun., 2016, 52, 9969-9971.（IF2015= 6. 57）
(11)  Maowen Xu*, Min Jia, Cuiping Mao, Sangui Liu, Shujuan Bao, Jian Jiang,Yang Liu and Zhisong Lu*.Aspergillus flavus Conidia-derived Carbon/Sulfur Composite as a Cathode Material for High Performance Li-S Battery, Scientific Reports 6, 18739,2016, ( IF2015=5.58).
(12)  Fenglian Yi, Yu-Bin Niu, Sangui Liu, Jun Ke Hou, Shujuan Bao and Mao-Wen Xu* Three-Dimensional Nanotubes Composed of Carbon-anchored Ultrathin MoS2 Nanosheets with Enhanced Lithium Storage, Phys. Chem. Chem. Phys., 2016,18, 19792-19797.
(13)  Yubin Niu, Maowen Xu*, Chuanjun Cheng, ShuJuan Bao, Junke Hou, Sangui Liu, Fenglian Yi, Hong He, Chang Ming Li,* Na3.12Fe2.44(P2O7)2/multi-walled carbon nanotube composite as a cathode material for sodium-ion batteries, J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 17224-17229. (IF2015=8.26)
(14)  Sangui Liu, Cuiping Mao, Yubin Niu, Fenglian Yi, Junke Hou, Shiyu Lu, Jian Jiang, Maowen Xu*, and Changming Li, Facile Synthesis of Novel Networked Ultralong Cobalt Sulfide Nanotubes and Its Application in Supercapacitors, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7 (46), 25568–25573. (IF2015=7.15)
(15)  Yubin Niu, Maowen Xu*, Shu-Juan Bao, and Chang Ming Li，Poring graphene to encapsulate Na6.24Fe4.88(P2O7)4 as composite cathode materials for Na-ion batteries. Chem. Commun., 2015, 51, 13120-13122. (IF2015= 6.57)
(16)   Maowen Xu*, Jun-Ke Hou, Yu-Bin Niu, Guan-Nan Li, Yu-Tao Li and Chang Ming Li.Exploration of Na2.65Ti3.35Fe0.65O9 as anode materials for Na-ion batteries, Chem. Commun., 2015, 51, 3227 – 3230. (IF2015= 6.57)
(17)  Maowen Xu*, Jin Han, Guan-Nan Li, Jun-Ke Hou, Yu-Bin Niu, Yu-Tao Li and Chang Ming Li, Synthesis of a novel book-like K0.23V2O5 and their electrochemical behavior in lithium batteries, Chem. Commun., 2015, 51, 15290 - 15293. (IF2015= 6.57)
(18)  Mao-Wen Xu*, Fenglian Yi, Yu-Bin Niu, Jiale Xie, junke Hou, Chuanjun Cheng, Sangui Liu, Weihua Hu and Yutao Li, Changming Li, Solvent-mediated directionally self-assembling MoS2 nanosheets to a novel worm-like structure and its application in sodium batteries, J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 9932 – 9937. (IF2015=8.26)
(19)   Mao-Wen Xu*, Yu-Bin Niu, Shu-Juan Bao and Chang Ming Li, An architectural development for energy conversion materials: morphology-conserved transformation synthesis of manganese oxides and their application in lithium ion batteries, J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 3749-3755. (IF= 8.26)
(20)  Maowen Xu, Penghao Xiao, Shannon Stauffer, Jie Song, Graeme Henkelman, and John B. Goodenough，Theoretical and experimental study of vanadium-based fluorophosphates cathodes for rechargeable batteries, Chemistry of Materials, 2014, 26 (10), 3089-3097. (IF=9.4)
欢迎材料科学、化学、物理和功能材料等专业同学报考。
Email: xumaowen@swu.edu.cn

baibai

近日，我校材料与能源学部徐茂文教授课题组在设计开发高性能锂硫电池研究上取得重要进展。相关研究成果以“Honeycomb-like spherical cathode host constructed from hollow metallic and polar Co9S8 tubules for advanced lithium-sulfur batteries”为题在国际著名期刊《Advanced Functional Materials》(先进功能材料)上发表, 该期刊影响因子为12.124。西南大学为该成果的第一完成单位，硕士生代春龙同学为论文的第一作者，徐茂文教授为共同通讯作者。

锂硫电池是一种新型的高性能储能电池。但锂硫电池的商业应用仍面临硫导电性极低、硫循环循环过程中的体积膨胀、多硫化物易溶解电解液导致穿梭效应等问题。针对这些挑战，徐茂文教授课题组设计制备出由空心纳米管组成的蜂巢状的Co9S8球作为硫的载体材料，制备出循环稳定性好，比容量高的锂硫电池,较单质S而言，Co9S8具有高的导电性，可以提高活性物质硫的导电率，有效提高电池的比容量, Co9S8可以有效吸附多硫化物，缓解多硫化物的穿梭效应，进而提高电池的循环稳定性。通过DFT计算分析得到了Co9S8 在（311）、（440）面上对多硫化物的吸附能大小。该研究首次发现Co9S8可以催化多硫化物之间的转变反应，提高电池的倍率性能，多硫化物溶于电解液的问题得到了更好的解决。由于这些独特的电极设计，使得该电极材料表现出优秀的电化学性能。

该研究工作得到国家自然科学基金、重庆市基础与前沿项目和中央高校基本业务费项目资助，与美国麻省理工大学陈育明博士、美国德州大学Graeme Henkelman教授合作完成。

    附论文链接：

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201704443/epdf

xiaoshanxiao

10月12日，应生态环境相关高分子材料教育部重点实验室、甘肃省高分子材料重点实验室、甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室、甘肃省生物电化学与环境分析重点实验室、西北师范大学化学化工学院和科技处的邀请，西南大学材料与能源学部副部长、博士生导师徐茂文教授来我院进行学术交流，并作了题为“高性能锂硫电池正极材料的结构设计与电化学性能研究”的学术报告，我院师生50多师生参加了此次报告会。报告会由生态环境相关高分子材料教育部重点实验室周小中老师主持。
报告中，徐茂文教授从锂硫电池、钠离子电池等先进能源存储系统工作原理出发，提出课题关键科学问题及其主要解决途径，着重研究电极材料结构与性能之间的关系，并分享了其科研团队近年来在锂硫电池复合正极材料、钠离子电池正极材料方面的研究进展，并对先进能源存储系统中材料研究做了总结与展望。报告结束后，徐茂文教授与在场的师生们进行了学术讨论和交流。


徐茂文教授简历
徐茂文，西南大学材料与能源学部教授、博士生导师。2008年于兰州大学化工院获得博士学位，2010-2013年在美国德克萨斯大学奥斯汀分校美国两院院士John.B Goodenough教授课题组从事博士后研究。2013年9月至今在西南大学材料与能源学部工作，现任西南大学材料与能源学部副部长。主要研究兴趣为钠离子电池、锂硫电池等电极材料的设计与合成和全固态电池性能研究。近年来在包括Adv. Energy Mater.，Adv. Funct. Mater.，Angew. Chem.，Chem. Mater.，Energy Storage Mater.，Chem. Sci.，Chem. Commun.，J. Mater. Chem. A，J. Power Source等化学或能源领域SCI期刊上发表了140余篇研究论文，申请发明专利10余项，主持了2项国家自然科学基金，其他课题10余项。

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西南大学徐茂文课题组为了解决传统液体电解质引起的严重安全问题，探索了一种用于固态钠离子电池（SSIBs）的固态聚合物电解质（PFSA-Na膜）。这种PFSA-Na膜采用经济环保的方法合成，在宽温度范围内具有高的离子电导率、热稳定性和机械柔韧性。基于PFSA-Na膜和普鲁士蓝正极的SSIBs，在8 C时具有87.5 mAh g-1的倍率性能，在1 C时具有高达1100圈的长循环寿命，每圈的容量衰减仅为≈0.014％。此外，PFSA-Na膜在-35°C的较低温度下，使SSIB的循环性能比液态钠离子电池更稳定。相关成果以“Low-Operating Temperature, High-Rate and Durable Solid-State Sodium-Ion Battery Based on Polymer Electrolyte and Prussian Blue Cathode”为题发表在Advanced Energy Materials上。

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材料与能源学院徐茂文教授团队以题目为MXenes for Non-Lithium (Na, K, Ca, Mg and Al) Batteries and Supercapacitors在《Advanced energy materials》（2020, 2000681）上发表综述文章。该期刊是能源材料领域顶级期刊，目前影响因子为24.8。外籍博士后Muhammad Kashif Aslam为该论文的第一作者，徐茂文教授为通讯作者，西南大学为该成果的第一完成单位。该论文是为致敬因发明锂电池正极材料而获得诺贝尔奖获的John B. Goodenough 教授98岁生日而应邀撰写并发表。

该论文系统回顾和总结了近年来二维明星材料Mxenes在钠离子、钾离子、钙离子、镁离子和铝离子等非锂离子电池和超级电容器中的研究和应用，并对Mxenes材料今后在储能领域的发展进行了展望。
该研究工作得到国家自然科学基金面上项目、中央高校基本业务费项目团队项目和研究生导学团队建设项目资助。