高性能碳基储能材料及其器件的研究获辽宁省自 - 自然科学史研究杂志社投稿

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高性能碳基储能材料及其器件的研究获辽宁省自

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2019年2月26日，中科院金属所“高性能碳基储能材料及其器件的研究”获2019辽宁省自然科学一等奖。该项目以碳基能源电化学的界面机理和器件创新为核心，以独特、新颖的视角深入研究碳基多孔结构、一体化电极及柔性器件等的关键科学问题，发现了碳表面及孔结构与储能的关联规律，实现了一体化高容量纳米限域碳硫电极，设计并发展出多种柔性电化学储能器件用碳基电极材料和原型器件等，取得了系列具有重要科学价值的原创性成果。提出并制备了集大孔、中孔和微孔于一体的层次孔结构碳材料，阐明了氮基团双电子转移氧化还原反应过程，层次孔的概念和双电子转移的反应具有普适性，是传统多孔材料领域中的重要进展；发明了一体化电极结构，获得电子和离子的快速输运，实现了全新的高容量纳米限域碳硫正极，极大地提高了整个器件的能量密度，推动了锂硫电池的实用化发展；制备出系列具有极佳的柔性和优异的电化学特性的电极材料，在多种原型器件上验证，开拓并促进了柔性电化学储能器件的新途径和新发展。上述成果为本学科及其他相关学科的发展做出了重要贡献。在Angewandte Chemie International Edition、Advanced Energy Materials、Energy and Environmental Science、Advanced Materials等国际期刊上发表，受到同行的广泛关注和认可，被SCI 他引3 710余次，其中2篇分别入选了2008年和2014年中国年度百篇最具影响国际学术论文。 2019年2月26日，中科院金属所“高性能碳基储能材料及其器件的研究”获2019辽宁省自然科学一等奖。该项目以碳基能源电化学的界面机理和器件创新为核心，以独特、新颖的视角深入研究碳基多孔结构、一体化电极及柔性器件等的关键科学问题，发现了碳表面及孔结构与储能的关联规律，实现了一体化高容量纳米限域碳硫电极，设计并发展出多种柔性电化学储能器件用碳基电极材料和原型器件等，取得了系列具有重要科学价值的原创性成果。提出并制备了集大孔、中孔和微孔于一体的层次孔结构碳材料，阐明了氮基团双电子转移氧化还原反应过程，层次孔的概念和双电子转移的反应具有普适性，是传统多孔材料领域中的重要进展；发明了一体化电极结构，获得电子和离子的快速输运，实现了全新的高容量纳米限域碳硫正极，极大地提高了整个器件的能量密度，推动了锂硫电池的实用化发展；制备出系列具有极佳的柔性和优异的电化学特性的电极材料，在多种原型器件上验证，开拓并促进了柔性电化学储能器件的新途径和新发展。上述成果为本学科及其他相关学科的发展做出了重要贡献。在Angewandte Chemie International Edition、Advanced Energy Materials、Energy and Environmental Science、Advanced Materials等国际期刊上发表，受到同行的广泛关注和认可，被SCI 他引3 710余次，其中2篇分别入选了2008年和2014年中国年度百篇最具影响国际学术论文。