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[专家学者] 北京化工大学材料科学与工程学院陈仕谋

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发表于 2021-12-2 16:48:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
陈仕谋,北京化工大学教授。主要从事离子液体微观结构与构效关系;离子液体新型电解质;锂离子电池、锂硫电池、固态电池、锌离子电池等新型储能材料与器件;大规模储能技术等方面的研究。在J. Am. Chem. Soc.; Angew. Chem. Int. Ed.; Adv. Mater.; Energy Environ. Sci.; ACS Nano; Adv. Funct. Mater.; Nano Energy等杂志发表SCI论文130余篇,申请国家发明专利30余项。曾获2014离子液体与绿色过程青年创新奖,2017年中科院百人计划终期考核优秀;2017年入选江苏省双创人才;2018年入选“智汇郑州”国家级领军人才,2019年入选国家自然科学基金委优青,2020年入选河北省自然科学基金委杰青。


陈仕谋 教授/博导
Email:chensm@mail.buct.edu.cn


研究领域:
1. 锂离子电池
2. 钠离子电池
3. 固态电池
4. 锌离子电池
5. 金属-空气电池


教育背景
2002/9 - 2007/1,中国科学院上海应用物理研究所,无机化学,博士
1998/9 - 2002/7,郑州大学,化学,学士


工作经历
2021/03-至今      北京化工大学材料科学与工程学院,教授
2012/04 –2021/02,中国科学院过程工程研究所,研究员。
2011/03-2012/04,日本国立物质材料研究机构,博士后。
2010/04-2011/02,名古屋大学工学部,名古屋大学VBL博士后。
2008/04-2010/04,名古屋大学理学部,日本学术振兴会特别研究员(JSPS)。
2007/02-2008/04,中国科学院上海应用物理研究所,助理研究员。

近三年代表论文:
[1]    Y. Chen, K. Wen, T. Chen, X. Zhang, M. Armand, S. M. Chen*, Recent progress in all-solid-state lithium batteries: The emerging strategies for advanced electrolytes and their interfaces. Energy Storage Materials 2020, 31, 401–433.
[2]    K. Wen, X. Tan, T. Chen, S. M. Chen*, S. Zhang. Fast Li-ion transport and uniform Li-ion flux enabled by a double–layered polymer electrolyte for high performance Li metal battery. Energy Storage Materials 2020, 32, 55–64.
[3]    G. Liang, Y. Wang, Z. Huang, F. Mo, X. Li, Q. Yang, D. Wang, H. Li, S. M. Chen*, C. Zhi*. Initiating hexagonal MoO3 for superb-stable and fast NH4+ storage based on hydrogen bonds chemistry. Adv. Mater. 2020, 32, 1907802.
[4]    Q. Yang, F. Mo, Z. Liu, L. Ma, X. Li, D. Fang, S. M. Chen*, S. Zhang*, C. Zhi*. Activating C-coordinated iron of iron hexacyanoferrate for Zn hybrid-ion batteries with 10000-cycle lifespan and superior rate capability.Adv. Mater. 2019, 1901521.
[5]    D. Fang, Y. Wang, C. Qian, X. Liu, X. Wang, S. M. Chen*, S. J. Zhang*. Synergistic regulation of polysulfides conversion and deposition by MOF-derived hierarchically ordered carbonaceous composite for high-energy lithium-sulfur batteries. Adv. Funct. Mater. 2019, 1900875.
[6]    Q. Yang, Z. Huang, X. Li, Z. Liu, H. Li, G. Liang, D. Wang, Q. Huang, S. Zhang, S. M. Chen*, C. Zhi*. A wholly degradable, rechargeable ZnTi3C2 MXene capacitor with superior anti-self-discharge function. ACS Nano. 2019, 13, 8275-8283.
[7]    D. Fang, Y. Wang, X. Liu, J. Yu, C. Qian, S. M. Chen*, X. Wang, S. J. Zhang*. Spider-web-inspired nanocomposite modified separator: structural and chemical cooperativity inhibiting the shuttle effect in Li-S batteries. ACS Nano. 2019, 13, 1563-1573.
[8]    L. Ma, N. Li, C. Long, B. Dong, D. Fang, Z. Liu, Y. Zhao, X. Li, J. Fan, S. M. Chen*, S. J. Zhang*, C. Zhi*. Achieving both high voltage and high capacity in aqueous zinc-ion battery for record high energy density. Adv. Funct. Mater.2019, 29, 1906142.
[9]    J. Yu, Y. Wang, L. Kong, S. M. Chen*, S. J. Zhang*, Neuron-mimic smart electrode: a two-dimensional multi-scale synergistic strategy for densely packed and enhanced rate lithium storage. ACS Nano.2019, 13, 9148-9160.
[10]  J. Yu, Y. Wang, L. H. Mou, D. L. Fang, S. M. Chen*, S. J. Zhang*. Nature-inspired 2D-mosaic 3D-gradient mesoporous framework: bimetal oxide dual-composite strategy toward ultrastable and high-capacity lithium storage. ACS Nano, 2018, 12, 2035-2047.


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 楼主| 发表于 2021-12-2 16:50:06 | 显示全部楼层
近日,北京化工大学材料科学与工程学院陈仕谋教授团队在《Advanced Materials》上发表了题为“Recent Advances in Electrolytes for “Beyond Aqueous” Zinc-Ion Batteries” 的综述论文,详细总结了非水系电解质在锌离子电池中的最新研究进展。

锌离子电池

锌离子电池
       锌离子电池由于具有高安全性、环境友好、原料资源丰富、制备方便等优点,近年来受到广泛关注。然而,传统水系锌离子电池存在锌金属负极上枝晶的生长、析氢反应和副反应严重等问题,阻碍了其进一步发展。为了解决这些问题,基于非水系电解质的锌离子电池近年来备受关注。本综述介绍了非水系电解质(包括传统有机电解质、离子液体、全固态、准固态电解质和深共晶电解质等)在锌离子电池中的最新进展。详细讨论了各类非水系电解质的优缺点及制备方法,归纳了高性能非水系锌离子电池体系的构筑策略。最后,作者对非水系锌离子电池领域面临的挑战和未来的研究方向进行了展望。
      硕士研究生吕燕群为本文第一作者;陈仕谋教授为本文通讯作者,北京化工大学为第一完成单位,本工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费等项目的资助。
      论文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202106409


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发表于 2022-11-2 09:21:02 | 显示全部楼层
化石燃料的广泛使用和随之而来的环境污染、资源短缺,推动了人们对清洁能源和相关储能器件的极大需求。由于电化学储能系统如燃料电池、超级电容器和锂离子电池等,具有转换效率高并可实现零排放的优点,吸引了研究者的广泛研究兴趣并在各个领域得到了重要的应用。作为新一代储能电源,钠离子电池具有显著的资源和成本优势,被视为锂离子电池的合适替代品,在大规模储能领域有着巨大的应用前景。然而,Na+的较大半径导致嵌/脱钠动力学缓慢、充放电过程中电极材料体积膨胀大,造成材料结构粉碎,电池循环寿命短和倍率能力有限。因此,探索有效的策略以提升电极材料的结构稳定性和Na+离子的扩散动力学,进而获得令人满意的比容量和循环寿命,是钠离子电池发展亟待解决的问题。

异质结构

异质结构
        异质结构由两种或多种组分通过物理(例如范德华力)和化学相互作用结合,所构成的异质界面产生的内置电场效应,有助于加速钠离子扩散动力学、增加离子吸附能、改善结构稳定性、提高电导率和电荷转移效率、富集活性位点等。因此,构建异质结构负极可以实现稳定的纳米结构以及优异的Na+储存性能。
        本工作中,我们对近五年来金属硫族化合物异质结构储钠负极的最新进展进行了归纳总结,并提出了实际应用中需要解决的三个关键方面。首先对异质结构在改善钠离子电池电化学性能中的重要作用进行了概述,对金属硫族化合物基异质结构储钠负极的常用合成方法进行了详细的分类介绍,并讨论了不同类型的金属硫族化合物基异质结构储钠负极的最新研究进展及存在的问题。最后,我们提出了硫族化合物金属基异质结构负极在实际应用中可能面临的挑战和未来值得探索的方向,以解决金属硫族化合物基异质结构在钠离子电池中存在的问题,实现长寿命和高倍率性能钠离子电池。
        Y. Miao, Y. Xiao, S. Hu, et al. Chalcogenides metal-based heterostructure anode materials toward Na+-storage application. Nano Research. https://doi.org/10.1007/s12274-022-4943-9.

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