中国科学院能量转换材料重点实验室 - USTC · 实验室的定位是以固体缺陷物理化学为学科基础，分别从原子分子尺度、时间尺度和维纳尺度对能量转换材料与过程涉及到的缺陷结构、传输过程和缺陷行为进行研究，

中科院能量转换材料重点实验室 2015 年年报

- 1 -

中国科学院能量转换材料重点实验室

2015 年年报

实验室中文名称：中国科学院能量转换材料重点实验室

实验室英文名称： CAS Key Laboratory of Materials for Energy

Conversion

依托单位：中国科学技术大学、中国科学院上海硅酸盐研究所

实验室主任：陈初升

实验室学术委员会主任：陈立泉

通讯地址：安徽省合肥市金寨路 96 号中国科学技术大学

联系人：杨上峰、高海英

联系电话：0551-63601750, 0551-63600714

传真：0551-63600714

E-MAIL：[email protected],[email protected]

网址：http://www.ecm.ac.cn/

中国科学院计划财务局制

二○一五年三月


- 2 -


- 3 -

目录

一、基本信息 ................................................................................................................... - 5 -

二、实验室概况 ............................................................................................................... - 6 -

（一）简介 ....................................................................................................................... - 6 -

（二）组织框架 ............................................................................................................... - 9 -

三、人员信息 ................................................................................................................. - 12 -

（一）学术委员会 ....................................................................................................... - 12 -

（二）队伍建设 ............................................................................................................. - 13 -

（三）人才培养 ........................................................................................................... - 20 -

四、科研工作与成果 ..................................................................................................... - 25 -

（一）年度承担课题及经费情况 ................................................................................. - 25 -

（二）按研究方向或研究单元，分别介绍实验室本年度有代表性的研究工作进展。

......................................................................................................................................... - 25 -

（三）介绍本年度实验室重大成果，研究成果的水平和影响等。 ......................... - 77 -

(四) 发表论文列表 ......................................................................................................... - 96 -

(五) 出版专著 ............................................................................................................. - 126 -

(六) 授权发明专利 ....................................................................................................... - 127 -

五、学术交流 ............................................................................................................... - 131 -

(一) 国际合作方面取得的突出成绩 ........................................................................... - 131 -

(二) 国内合作取得的突出成绩 ................................................................................... - 132 -


- 4 -

(三) 实验室作为本领域公共研究平台的作用 ......................................................... - 134 -

(四) 举办的国际国内学术会议一览表 ....................................................................... - 136 -

(五) 参加的学术会议一览表 ..................................................................................... - 136 -

(六) 开放课题一览表（经费单位：万元） ............................................................... - 142 -

六、运行管理 ............................................................................................................... - 143 -

（一）固定资产情况 ................................................................................................... - 143 -

（二）大型仪器设备的开放、共享及成效 ............................................................... - 144 -

七、实验室大事记 ............................................................................................................ 146


- 5 -

一、基本信息

实验室中文名称：中国科学院能量转换材料重点实验室

实验室英文名称：CAS Key Laboratory of Materials for Energy Conversion

实验室代码：2008DP173536

依托单位：中国科学技术大学、中国科学院上海硅酸盐研究所

实验室主任：陈初升

实验室学术委员会主任：陈立泉

通讯地址：安徽省合肥市金寨路 96 号中国科学技术大学

联系人：杨上峰、高海英

联系电话：0551-63601750, 0551-63600714

传真：0551-63600714

E-MAIL：[email protected],[email protected]

网址：http://www.ecm.ac.cn/

学科与学位点：

学科 1 学科 2 学科 3

名称代码名称代码名称代码

学科分类材料科学 430 化学 150 凝聚态物理 140.50

硕士点材料科学与工程 0805 化学 0703 凝聚态物理 070205

博士点材料科学与工程 0805 化学 0703 凝聚态物理 070205

博士后站材料科学与工程 0805 化学 0703

研究性质 □基础研究应用基础研究 □社会公益性研究 □高技术研发

归口领域(选 1 项) □化学 □数理 □地学 □生命科学 □医学科学 □信息材料 □工程


- 6 -

二、实验室概况

（一）简介

本实验室前身为“中国科学技术大学-上海硅酸盐研究所新能源材料联合实验室”，

2008 年被正式批准成为中科院能量转换材料重点实验室，依托单位为中国科学技术大学

和中科院上海硅酸盐研究所。2012 年通过中科院评估，名列 14 个材料重点实验室的第

2 位，被评为 A。

实验室的定位是以固体缺陷物理化学为学科基础，分别从原子分子尺度、时间尺度

和维纳尺度对能量转换材料与过程涉及到的缺陷结构、传输过程和缺陷行为进行研究，

以基于电子传导的光电热电转换材料与器件、基于离子传导的产能储能材料与器件、先

进表征方法与技术、材料设计与计算模拟为主要研究内容，强调多学科之间的交叉和互

补，特别是材料科学、化学、物理与能源科学之间的相互交叉和渗透，通过材料的结构

设计、可控制备、使用效能分析相互结合的方法，认识和发现能量转化储存机制，解决

燃料电池、热电、光电转换器件与储能电池中的关键技术问题。建立一个能够涵盖新型

能量转换材料设计、制备与应用的多学科交叉中心和人才培养基地。

实验室现有固定人员 80 人（研究人员 68 人），其中院士 2 人（兼职），教授（研究员）

35 人，副教授 30 人，千人计划 3 位，国家杰出青年基金获得者 6 位，中组部 “万人计划”入选

者 1 位，“国家优秀青年基金“入选者 1 人，中组部 “青年千人”入选者 7 位，中科院“百人计划”入

选者12 位，国家重大科学研究计划（973）首席科学家 1 位， “新世纪优秀人才”获得者 1 人，“新

世纪百千万人才工程”获得者 1 人，安徽省“百人计划“入选者 1 人。80%的固定人员具有博士学

历，学历层次高。45岁以下人员占 63%，年龄结构合理。现任学术委员会主任为中国工程院院

士陈立泉教授，实验室主任为陈初升教授，副主任为温兆银研究员和杨上峰教授。学校设立引

进人才专项基金（教授 50-70 万）；杰青后备人才基金（50 万）。在“211 工程”项目优先安排引进


- 7 -

人才实验室的建设。

实验室现拥有两个超净实验室、四个专业研究室和一个应用研发中心，包括产能储能研

究室、先进表征方法和技术研究室、材料设计与计算模拟研究室、光电热电转换研究室

和能量转换材料应用研发中心。主要大型仪器有扫描式电子显微镜、X 射线测量系统、激光

导热仪、布劳恩（Mbraun）UNLAB惰性气体手套箱、双室超高真空多功能溅射系统、5KW燃

料电池测试平台、放电等离子体快速烧结设备等。实验室强调研究的多学科交叉和融合，在对

能量转换材料的理论模拟、材料制备和性能测试等研究中，需要先进的制备和测试仪器。这些

设备除了从国外引进以外（如扫描电子显微镜、JGP450 型双室超高真空多功能溅射系统），还

有部分为自行研制（如CVD-薄膜沉积系统、PLD 薄膜淀积系统），不少仪器设备在国内为领先

水平。实验室设置有专门的技术管理岗位，专人负责各种设备的管理，设备除供本实验室使用

外，对外均有一定的开放度。实验室提供一定的经费支持以保证仪器、设备的正常运行。

2015 年本实验室共承担研究课题 111项，具体包括：973项目 10项，863项目1 项，国家

自然基金34 项（重点 3项），基金委创新群体 1项，青年基金9项，院部委项目39项，以及其

它项目21项。实到总经费 9429.51 万元。

2015 年度实验室固定人员在被SCI 收录期刊上发表研究论文190篇，SCI收录190篇，其中

一区117篇,其他区73篇,获得专利授权49项。

2015 年度本实验室共有 25 名博士研究生和 13 名硕士研究生通过答辩， “中国科

学院百篇优秀博士论文”获得者 1 人 ,“中科院院长奖学金优秀奖”获得者 1 人，“中科院

院长奖学金”获得者 3 人，”中国科学院大学三好学生”获得者 3 人,研究生“光华奖学金”

获得者 5 人，研究生“求是奖学金”获得者 1 人，“研究生国家奖学金”获得者 8 人， “宝

洁奖学金”获得者 1 人，“严东生奖学金特等奖”获得者 1 人，“航天科工奖学金”获得者 2

人，“宝钢奖学金”获得者 1 人，“苏州工业园区特等奖学金”获得者 3 人, “兴业全球奖学


- 8 -

金”获得者 1 人。

能量转换材料重点实验室是我国能量转换材料领域的重要研究中心与创新型人才

培养基地，其目标是最终建成国家重点实验室，力争建成具有国际影响的能量转换材料

研究机构和学术交流中心。


- 9 -

（二）组织框架

1. 材料设计与计算模拟研究室

负责人：张振宇、黄富强

成员：何啟明、武晓君、郝绿原、张文华、万冬云、夏玉娟、史迅、唐宇锋、孙盛

睿、刘玉峰、毕辉、胡英瑛

研究方向：以分子、原子和电子结构层次上的理论计算为基础，结合宏观性能的模型分

析，深刻理解材料结构与性能之间的关系，对材料的基本性能进行预测和微观设计，并

结合精确的实验控制与制备推动新能源材料的探索、发展和应用；研究材料中的动力学

过程以及表面与界面的物理化学过程。研究内容包括材料的晶体结构计算、电子结构计

算、声子振动的计算、磁性的计算、材料的稳定性、宏观性能模型的建立和模拟，表面

与界面的物理化学过程、以及它们在能量转换材料如光电、热电，荧光、催化材料设计

以及储能材料等领域的应用。研究领域覆盖计算材料学、物理学、结构和固体化学、光


- 10 -

电子和热电材料、以及其他能源材料等。

2. 先进表征方法和技术研究室

负责人：黄伟新、占忠亮

成员：陆亚林、高琛、李晓光、韦世强、张国斌、初宝进、向斌、杜平武、江国

顺、徐军、刘宇、吴梅芬、叶晓峰、吴昊、李军良、王群

研究方向：发展高分辨多波段互补的光谱/能谱表征技术，从不同的层面上综合研究不同

激发态的不同性质。发展原位近场 THz 显微术、原位微区高分辨 XRD 等表征技术，实

现从介观尺度上探讨能量转换的物理过程。利用原位 TEM 高分辨显微技术，实时研究

储能、产能材料在能量转换过程中的形貌和微观结构变化以及在表、界面上发生的动力

学过程。

3. 光电热电转换研究室

负责人：陆亚林、陈立东

成员：朱长飞、徐鑫、陈立东、杨上峰、郝绿原、王德亮、江国顺、刘伟丰、高琛、

阳丽华、刘战强、王耀明、周震、李小亚、黄向阳、陈喜红、周燕飞、姚琴、柏胜强、

吴汀、夏绪贵、吴洁华、仲亚娟、彭冉冉、傅正平、刘敏、陈俊华

研究方向：以高性能光电/热电材料与器件及其工业应用为主要研究方向。研究内容主要

包括：原子分子层次到宏观尺度材料结构-性能关系；基于纳米材料和薄膜制备技术，

设计与研制可实现高效太阳能电池器件的新型能源材料；新型热电化合物设计与合成；

纳米复合热电材料的制备与微结构调控；能源转换材料与器件制备、器件与系统优化设


- 11 -

计与集成，低成本、创新工艺、自主知识产权。

4. 产能储能研究室

负责人：陈初升、温兆银

成员：夏长荣、王绍荣、陈春华、杨建华、刘卫、王海千、黄伟新、余彦、汪文栋、

马运生、高建峰、占忠亮、聂怀文、辛显双、钱继勤、韩金铎、顾中华、张敬超、吴相

伟、王青松、朱芸、高海英、陶宁、靳俊

研究方向：以钠硫电池、锂离子电池的关键材料、过程及其科学问题为主要研究方向，

主要采用一系列化学合成方法设计、制备和优化电极和电解质材料，提高电池的长期循

环寿命和大倍率充放电能力，重点探索改善储能电池安全性的途径，并通过与相关材料

和电芯公司合作，为钠硫电池在电网调峰、锂离子电池在手机、手提电脑、电动自行车、

电动汽车及大型储能系统中的应用提供研究基础。

5. 能量转换材料应用研发中心

负责人：陆亚林

成员：陈初升、高琛、朱长飞、高琛、王德亮、杨上峰、徐鑫、夏长荣、王海千、

林子敬、徐春叶、彭冉冉、陈春华、朱彦武、陈忠海、郝绿原、王青松、傅正平

研究方向：聚焦能量转换先进材料及在光电、产能、储能中的高技术应用和产业化，

在创业创新人才培养、高技术创新及转化、创业及产业化等方面来全方位服务安徽经

济建设。本中心的建设将沿光电、产能和储能三个方向，创造性地采用先进应用人才

政策来组建团队、采用先进的项目管理体系，以发明创造、高技术应用转化为导向，


- 12 -

明确目标，集中场所及优势力量，实现优势管理。

三、人员信息

（一）学术委员会

序

号

姓名

性

别

国别

学委会

职务

职称

是否

院士

工作单位

1 陈立泉男中国主任教授是中国科学院北京物理研究所

2 江东亮男中国委员教授是中国科学院上海硅酸盐研究所

3 江雷男中国委员教授是北京航空航天大学

4 李亚栋男中国委员教授是清华大学

5 南策文男中国委员教授是清华大学

6 乔登江男中国委员教授是西北核试验基地

7 严纯华男中国委员教授是北京大学化学与分子工程学院

8 陈文男中国委员教授否武汉理工大学

9 陈湘明男中国委员教授否浙江大学

10 郭占成男中国委员教授否北京科技大学

11 李永丹男中国委员教授否天津大学

12 欧阳

世翕男中国委员教授否中国建材院

13 王蔚国男中国委员研究员否中国科学院宁波材料研究所

14 徐卓男中国委员教授否西安交通大学

15 徐梁华男中国委员教授否北京化工大学

16 陈初升男中国委员教授否中国科学技术大学

17 陈立东男中国委员研究员否中国科学院上海硅酸盐研究所

18 陆亚林男中国委员教授否中国科学技术大学

19 温兆银男中国委员研究员否中国科学院上海硅酸盐研究所

20 朱长飞男中国委员教授否中国科学技术大学


- 13 -

（二）队伍建设

研究单元

序

号研究单元

学术

带头人其它固定人员名单

1 锂离子电池陈春华王青松、余彦

2 膜分离材料陈初升高建峰、汪文栋、朱芸

3 热电材料与器件陈立东李小亚、黄向阳、周燕飞、王群、陈喜红、吴洁华、姚琴、

柏胜强、夏绪贵、吴汀

4 光电转换材料与薄膜电

池研究黄富强

万冬云、王耀明、周震、刘战强、仲亚娟、张辉、

李爱民、张雷、毕辉、唐宇峰、刘玉峰

5 纳米催化在能量转换中

的基础与应用基础研究黄伟新马运生

6 光电功能材料、先进能

源材料、材料物性模拟陆亚林

朱彦武、向斌、初宝进、季恒星、路军岭、彭冉冉、

傅正平、刘敏、陈俊华

7 固体氧化物燃料电池占忠亮王绍荣、聂怀文、辛显双、叶晓峰、钱继勤、吴昊、史坚、

李军良

8 同步辐射在材料科学中

的应用韦世强张国斌

9 二次电池及材料温兆银刘宇、顾中华、韩金铎、张敬超、

吴相伟、吴梅芬、胡英瑛、靳俊

10 材料理论计算与设计武晓君何啟明、张振宇、张文华

11 先进功能材料杨上峰高琛、阳丽华

12 固体氧化物燃料电池夏长荣刘卫、王海千、陶宁、高海英、徐军

13 功能陶瓷徐鑫郝绿原

14 薄膜太阳能电池朱长飞杜平武、王德亮、江国顺、刘伟丰


- 14 -

固定人员名单

序

号姓名

性

别

出生

日期职务职称所学专业

工作

性质

1. 陈初升男 1961.12 实验室主任教授材料科学研究

2. 陈春华男 1964.08 教授材料化学研究

3. 陈涛男 1980.07 教授材料学研究

4. 初宝进男 1975.07 教授材料学研究

5. 杜平武男 1978.09 教授材料学研究

6. 高琛男 1962.01 教授凝聚态物理研究

7. 何啟明男 1951．教授研究

8. 黄富强男 1969.12 研究员材料物理与化学研究

9. 黄伟新男 1974.06 教授物理化学研究

10. 季恒星男 1980.06 教授材料学研究

11. 李小亚男 1966.02 研究员材料加工研究

12. 刘卫男 1956.12 教授材料物理研究

13. 刘宇男 1973.07 研究员材料物理与化学研究

14. 路军岭男教授物理化学研究

15. 陆亚林男 1964.05 教授凝聚态物理/材料科学研究

16. 南策文

(兼职) 男 1962. 院士材料物理研究

17. 王德亮男 1967.04 教授材料物理研究

18. 王海千男 1962.04 教授凝聚态物理研究

19. 王绍荣男 1964.04 研究员材料化学研究

20. 韦世强男 1964.01 教授材料化学研究

21. 温兆银男 1963.07 实验室副主任研究员材料物理与化学研究

22. 武晓君男 1979.04 教授材料物理与化学研究

23. 吴以成

(兼职) 男 1946. 院士材料物理研究

24. 夏长荣男 1966.01 教授材料化学研究


- 15 -

25. 向斌男 1976.07 教授凝聚态物理研究

26. 徐鑫男 1973.03 教授材料科学研究

27. 杨上峰男 1975.09 实验室副主任教授材料化学研究

28. 余彦女 1979.01 教授材料学研究

29. 占忠亮男 1976.08 研究员材料科学与工程研究

30. 张国斌男 1967.11 研究员凝聚态物理研究

31. 张涛男 1979.05 研究员物理化学研究

32. 张振宇男 1957.07 教授凝聚态物理研究

33. 朱长飞男 1962.05 教授材料物理研究

34. 朱彦武男 1978.01 教授纳米材料研究

35. 柏胜强男 1979.01 高级工程师材料物理与化学研究

36. 毕辉男 1981.06 副研究员材料学研究

37. 陈喜红女 1978.02 副研究员凝聚态物理研究

38. 傅正平男 1971.01 副教授材料物理研究

39. 黄向阳男 1964.04 副研究员材料物理与化学研究

40. 马运生男 1972.11 副教授物理化学研究

41. 聂怀文男 1975.01 副研究员材料科学与工程研究

42. 彭冉冉女 1975.05 副教授材料化学研究

43. 钱继勤女 1979.09 高级工程师材料物理与化学研究

44. 万冬云女 1975.11 副研究员材料物理与化学研究

45. 王群女 1969.06 副研究员凝聚态物理研究

46. 王青松男 1977.11 副研究员安全技术及工程研究

47. 汪文栋男 1975.01 副教授物理化学研究

48. 王耀明男 1980.07 副研究员材料物理与化学研究

49. 吴洁华男 1972.02 副研究员材料物理与化学研究

50. 吴汀男 1980.07 高级工程师材料物理与化学研究

51. 吴相伟男 1982.05 副研究员材料物理与化学研究

52. 辛显双男 1972.01 副研究员光学研究


- 16 -

53. 姚琴女 1976.06 副研究员材料物理与化学研究

54. 叶晓峰男 1982.11 副研究员材料物理与化学研究

55. 张敬超女 1979.01 副研究员材料物理与化学研究

56. 张文华女 1981.07 副教授材料物理与化学研究

57. 周燕飞女 1965.03 副研究员材料物理与化学研究

58. 胡英瑛女 1985.08 助理研究员材料物理与化学研究

59. 靳俊男 1985.06 助理研究员材料物理与化学研究

60. 刘玉峰男 1979.11 助理研究员材料物理与化学研究

61. 仲亚娟女 1981.02 助理研究员材料物理与化学研究

62. 周震男 1981.06 助理研究员材料物理与化学研究

63. 李军良男 1981.12 助理研究员材料物理与化学研究

64. 刘战强男 1976.01 助理研究员材料物理与化学研究

65. 孙盛睿女 1984.05 助理研究员材料物理与化学研究

66. 唐宇锋男 1980.01 助理研究员材料物理与化学研究

67. 吴昊男 1985.11 助理研究员材料物理与化学研究

68. 吴梅芬女 1983.09 助理研究员材料物理与化学研究

69. 郝绿原男 1963.01 教授级高工物理化学技术

70. 高建峰男 1958.02 高级工程师材料化学技术

71. 韩金铎男 1980.06 副研究员材料物理与化学技术

72. 丁锦文男 1967.01 高级工程师声学技术

73. 江国顺男 1963.01 高级工程师材料化学技术

74. 陶宁女 1964.11 高级工程师物理化学技术

75. 顾中华女 1969.01 高级工程师化学技术

76. 夏绪贵男 1978.06 高级工程师材料物理与化学技术

77. 刘伟丰男 1976.01 讲师材料物理技术

78. 高海英女 1980.06 实验师冶金工程技术

79. 徐军男 1968.02 实验师技术

80. 朱芸女 1980.12 工程师化学教育管理


- 17 -

重要人才情况

序号人员姓名荣誉称号获得年份

1. 吴以成（兼职）院士 2005

2. 南策文（兼职）院士 2011

3. 陆亚林千人计划 2008

4. 何啟明千人计划 2009

5. 张振宇千人计划 2008

6. 陈初升国家杰出青年基金 2002

7. 高琛国家杰出青年基金 2001

8. 黄富强国家杰出青年基金 2012

9. 黄伟新国家杰出青年基金 2015

10. 南策文（兼职）国家杰出青年基金 1998

11. 韦世强国家杰出青年基金 2007

12. 武晓君中组部万人计划 2013

13. 朱彦武国家优秀青年基金 2013

14. 陈涛青年千人计划 2015

15. 初宝进青年千人计划 2011

16. 杜平武青年千人计划 2011

17. 路军岭青年千人计划 2012

18. 余彦青年千人计划 2011

19. 朱彦武青年千人计划 2010

20. 向斌青年千人计划 2012

21. 陈春华百人计划 2000

22. 高琛百人计划 1998

23. 黄富强百人计划 2002

24. 黄伟新百人计划 2005

25. 季恒星百人计划 2013

26. 刘宇百人计划 2009

27. 韦世强百人计划 1998

28. 武晓君百人计划 2010

29. 徐鑫百人计划 2006

30. 杨上峰百人计划 2008

31. 占忠亮百人计划 2008

32. 张涛百人计划 2015

33. 杨上峰省百人计划 2011


- 18 -

国内外学术组织任职情况

序

号姓名学术组织名称职务任职开始时间任职结束时间

1. 陈初升亚洲固态离子学学会理事 2010 年 2013 年

2. 陈初升中国固态离子学会副理事长 2008 年 2013 年

3. 陈春华中国固态离子学会理事 2010 年 2013 年

4. 黄富强中国能源学会理事 2010 年 2012 年

5. 黄富强中国电子学会高级会员 2011 年 2013 年

6. 黄伟新中国催化专业委员会委员 2010 年至今

7. 黄伟新 Applied Surface Science Editor 2012 年至今

8. 黄伟新 Catalysis Letters Editorial Board

Member 2013 年至今

9. 黄伟新 Topics in Catalysis Editorial Board


10. 黄伟新 Chinese Chemical Letters 青年编委 2014 年 2016 年

11. 陆亚林 MRS 会员 1997 年至今

12. 陆亚林 SPIE Sr. Member 2011 年至今

13. 王青松中国科学院青年创新促进会理事 2013 年 2017 年

14.

王青松中国土木工程学会工程风险

与保险研究分会青年工作委

员会

委员 2014 年 2018 年

15. 王青松中国城市规划学会城市安全

与防灾规划学术委员会

委员 2014 年 2018 年

16. 温兆银亚洲固态离子学学会理事 2008 年 2012 年

17. 温兆银中国硅酸盐学会常务理事 2011 年 2015 年

18. 温兆银中国硅酸盐学会固态离子学

分会理事长 2011 年 2015 年

19. 温兆银上海能源研究学会理事 2009 年 2017 年

20. 张振宇 APS Fellow 1998 年至今

21. 朱彦武中国材料学会纳米材料与器

件分会理事


- 19 -

国内外学术期刊任职情况

序

号

姓名学术期刊名称职务任职开始时间任职结束时间

1. 陈春华化学与物理电源系统编委 2006 年至今

2. 陈初升过程工程学报编委 2007 年至今

3. 陈初升无机材料学报编委 2008 年至今

4. 陈春华功能材料通讯编委 2004 年至今

5. 陈涛 Scientific Reports, Current

Nanoscience

Editorial Board


6. 黄伟新 Catalysis Letters 编委 2013 年至今

7. 黄伟新 Topics in Catalysis 编委 2013 年至今

8. 黄伟新 Applied Surface Science 编委 2012 年至今

9. 陆亚林 Active and Passive

Electronics Components 编委 2005 年至今

10. 陆亚林 Advances in Optoelectronics 编委 2007 年至今

11. 陆亚林功能材料编委 2012 年至今

12. 陆亚林硅酸盐学报编委 2011 年至今

13. 陆亚林 Contemporary Engineering

Sciences 编委 2010 年至今

14. 陆亚林 Nanoscale Research Letters 编委 2013 年至今

15. 陆亚林 NRL Advance 副主编 2013 年至今

16. 陆亚林 J. Nanoscience Letts. 编委 2010 年 2011 年

17. 陆亚林 American J.Nanotechnology 编委 2011 年至今

18. 王青松 Journal of Thermal Energy

and Applications 编辑 2014 年 2018 年

19. 温兆银储能科学与技术副主编 2012 年 2016 年

20. 温兆银无机材料学报编委 2008 年 2016 年

21. 温兆银硅酸盐学报编委 2011 年 2015 年

22. 温兆银建筑材料学报编委 2011 年 2015 年

23. 余彦 Rsc Advances 副主编 2015 年至今

24. 张振宇 Phys. Rev. Lett. 副主编 2006 年 2011 年


- 20 -

（三）人才培养

在读研究生及博士后一览表

序

号

导师

姓名

硕士生博士生博士后

1. 陈初升

丁瑞艮、黎超群、林秋云、刘

通、王妍妍、张玉月、纵旭、

孙乐

顾健强、何振宇、蔺杰、孟钰清、袁荣

华、张彧

2. 陈春华杜青霞、胡乔、廖家英、王鹤

洋、杨雪琴、于冉、周玉婷

程斌、马小航、邵宇、孙信、唐仲丰、臧

永、邹邦坤

3. 初宝进胡欣萍、刘杰、潘祺、张海丰、

章小同

陈攀、周万丰、周扬

4. 杜平武

陈海燕、陈焕淋、钱满满、鄢

志萍、于杏杏、岳秋地、张磊、

崔胜胜、黄强、赵健、祝亮

刘香、韩阿丽、贾洪兴、江道传、路大鹏、

孙子君、吴昊天

5. 傅正平谢月明 ------

6. 郝绿原刘克 ------

7. 黄富强

黄荣铁、隋丽芳、卜克军、丁

卫、杜亚辉、郝燕霞、潘杰、

孙宝华、王东、王栋、王远

朱桂莲、赵雯丽、许峰、郭晨光、尹国恒、

田章留、贺剑桥、邵峰、徐吉健、钱猛

8. 黄伟新

柴鹏、章轩语、徐虹、

李丹、杨敏、王正明、

任牧青、刘一鸣

熊锋、孙光辉、曹天、张振华、

金跃康、丁良兵、陈世龙、罗亮峰

刘园旭

尤瑞

9. 季恒星

柴胤光、陈佳凤、郭亚丽、金

松、孙兆威、张泰铭、杜娟、

胡阿娟

杜真真、金洪昌、齐志凯

10. 刘卫单铎、董宽、苗利娜、章珺瑜、

武煜森宫正、侯杰、纪磊、张庆平

11. 陆亚林

蔡宏磊、陈季芳、陈泽志、

崔佳萌、顾文、李言、刘长辉、

孙得娟、徐珲、杨赫、杨文

强、张杰、朱珠、朱留洋

蔡宏磊、陈彤、崔璋璋、葛文、胡翔、

黄妍、李晓宁、李志昂、林晓霞、刘宇、

孟德超、孙书杰、汪志全、王方方、王国

鹏、王志成、殷小丰、云宇、赵毅、邹维

王建林

12. 彭冉冉宦道明、史鼐、谭文周

13. 王德亮肖迪、李珣、王东明、曹晓雯刘德雄、王德钊、张华、李强、

王邵蒙、邵峰


- 21 -

14. 王绍荣湛微蜓、苗国栓、刘娟、郝星、

仝永成潘文智、李双滨

15. 汪文栋薛佳伟、胡先锋 ------

16. 韦世强刘锦锟、车伟、姜姗、

唐富民

黄钧衡、杨丽娜、鲍捷、张石宝、

蔡亮、王声翔

17. 温兆银

邵萱、洪晓恒、陶亦鸣、王宇

辉、温亚兵、何启明、王帮润、

卢洋、羊绍警

沈忱、芮琨、郭静、王清松、

吴梅芬、熬昕、何乐为、张三佩、

王凡、吴田、谷穗、黄晓

18. 武晓君

江文雅、孟敏、王大勇、

王梦琳、王少峰、陈明龙、

李筱婷、林晶晶、卢宁

李秀玲、吕海峰、毛可可、孙英杰、

孙中体、万阳阳、卓之问

19. 夏长荣李一航、王霜、谢云、

张璐、朱哲圣

陈龙、洪涛、胡波兵、鞠江伟、

李梅、苏峰、郑明浩、朱诗悦

20. 向斌

伏启、黄建、李静、

刘萍、沈梦、孙琪、

王志杰、向俊翔、赵本亮

汪文慧、杨雷

21. 徐鑫雒超飞、杨明晔、魏绍娟胡巍巍、季巍巍、李林、王俊伟、

温鹏超、张壁、钟浩、邾强强

22. 杨上峰

方志敏、金飞、李丹、

刘启世、夏飞、张猛猛、

周蔚然

陈翔、管剑、刘清、汪松、

卫涛、武其亮、赵志强、甄杰明、

周鹏程、朱先军

23. 余彦

潘福森、孙喜珍、危翔、

杨海、王敏、吴影、

杨成龙、姚雨

曾林超、江玉、李维汉、刘孝武、

王佳庆、钟雄武

24. 占忠亮童晓峰、纪晓娜、高军、

张翱、夏天刘雪娇

25. 朱长飞刘纪湾、王亚光、薛聪、

张立建、张艳、郑皓天金鑫、李建民、马图腾、袁晨辰

26. 朱彦武

曾文聪、程涛、孙学梅、

王向阳、吴水林、徐进、

叶江林、倪堃

陈冠雄、杜袁鑫、何媛媛、潘飞、

谈紫琪、陶柱晨、赵元


- 22 -

毕业研究生一览表

序号姓名学位导师姓名毕业时间

1. 马小航工学博士陈春华 2015.07

2. 谢宜桉工学博士黄富强 2015.07

3. 崔厚磊工学博士黄富强 2015.07

4. 张庆平工学博士刘卫 2015.07

5. 雷志威工学博士陆亚林 2015.07

6. 王建林工学博士陆亚林 2015.07

7. 汪志全工学博士陆亚林 2015.07

8. 葛文工学博士陆亚林 2015.07

9. 黄妍工学博士陆亚林 2015.07

10. 袁春工学博士王绍荣 2015.07

11. 周玉存工学博士王绍荣 2015.07

12. 马国强工学博士温兆银 2015.07

13. 刘才工学博士温兆银 2015.07

14. 彭鹏工学博士温兆银 2015.07

15. 刘珩工学博士温兆银 2015.07

16. 毛可可工学博士武晓君 2015.07

17. 洪涛工学博士夏长荣 2015.07

18. 陈龙工学博士夏长荣 2015.07

19. 赵志强工学博士杨上峰 2015.07

20. 卫涛工学博士杨上峰 2015.07

21. 王佳庆工学博士余彦 2015.07

22. 邹杰工学博士占忠亮 2015.07

23. 赵元工学博士朱彦武 2015.07

24. 杜袁鑫工学博士朱彦武 2015.07

25. 马图腾工学博士朱长飞 2015.07

26. 鄢志萍工学硕士杜平武 2015.07


- 23 -

27. 于杏杏工学硕士杜平武 2015.07

28. 陈盎然工学硕士黄富强 2015.07

29. 孟莎工学硕士黄富强 2015.07

30. 杨文强工学硕士陆亚林 2015.07

31. 陈婷工学硕士王绍荣 2015.07

32. 刘民全工学硕士王绍荣 2015.07

33. 王少峰工学硕士武晓君 2015.07

34. 沈梦工学硕士向斌 2015.07

35. 陈国义工学硕士辛显双 2015.07

36. 夏飞工学硕士杨上峰 2015.07

37. 李西祥工学硕士占忠亮 2015.07

38. 刘纪湾工学硕士朱长飞 2015.07


- 24 -

研究生获奖一览表

序号获奖名称获奖人员指导教师

1. 中国科学院百篇优秀博士论文林天全黄富强

2. 中国科学院院长奖学金优秀奖奖学金马国强温兆银

3. 中国科学院院长奖学金卫涛杨上峰

4. 中国科学院院长奖学金杨重寅黄富强

5. 中国科学院院长奖学金何颖陈立东

6. 研究生国家奖学金李维汉余彦

7. 研究生国家奖学金汪松杨上峰

8. 研究生国家奖学金孙子君杜平武

9. 研究生国家奖学金江玉余彦

10. 研究生国家奖学金周万丰初宝进

11. 研究生国家奖学金伏启向斌

12. 研究生国家奖学金芮琨温兆银

13. 研究生国家奖学金郭静温兆银

14. 中国科学院大学三好学生马国强温兆银

15. 中国科学院大学三好学生熬昕温兆银

16. 中国科学院大学三好学生张三佩温兆银

17. 中国科学院大学三好学生王帮润温兆银

18. 中国科学院大学三好学生芮琨温兆银

19. 光华奖学金孙书杰陆亚林

20. 光华奖学金王敏余彦

21. 光华奖学金杜青霞陈春华

22. 光华奖学金张玉月陈初升，高建峰

23. 光华奖学金云宇陆亚林

24. 求是奖学金刘香杜平武

25. 苏州工业园区奖学金李晓宁陆亚林

26. 苏州工业园区奖学金鞠江伟夏长荣


- 25 -

27. 苏州工业园区奖学金陈海燕杜平武

28. 兴业全球奖学金滕越刘卫、宋乐新

29. 严东生特等奖学金马国强温兆银

四、科研工作与成果

（一）年度承担课题及经费情况

2015 年本实验室共承担研究课题 111项，具体包括：973项目 10项，863项目1 项，国家

自然基金34 项（重点 3项），基金委创新群体 1项，青年基金9项，院部委项目39项，以及其

它项目21项。

2015 年承担项目实到总经费 9429.51 万元，经费具体到位情况如下：973 项目

559.41 万元，863 项目 113 万元，国家自然基金项目742.9万元，基金委创新群体项目 132

万元，青年基金项目 127 万元，院部委项目 1118.895 万元，横向课题 1062.907 万元，以

及其它项目 5573.4 万元。

（二）按研究方向或研究单元，分别介绍实验室本年度有代表性的研究工作进展。

锂离子电池研究组

1、高性能锂离子电池正极及负极材料

(相关文章发表在 Nano Lett. 2015, 15, 1388-1394; Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54,

9632-9636; Adv. Mater. 2016, 28, 174-180; Adv. Energy Mater. 2015, 5, DOI:

10.1002/aenm.201401170; Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 3488-3496; Adv. Funct. Mater. 2015,

25, 2335-2342)

随着便携式电子设备以及电动汽车的迅速发展，这些产品的性能要求也越来越

高。而为了满足这些需求，人们对于作为这些产品主要驱动能源的锂离子电池提出了

更加苛刻的要求：高比能量、高比功率、高安全性和长寿命。近期，中科院能量转换

材料重点实验室余彦教授课题组针对高比容量 V6O13，过渡金属硫化物正极材料以及

MoS2, Si, P 及 Sn 基负极材料进行了研发。


- 26 -

余彦教授所带领的研发团队提出了一种简单的基于室温溶液体系的氧化还原自

组装方法成功实现了 V6O13 可控制备的突破(Nano Lett., 2015, 15(2),1388)，作为锂离子

电池正极材料时，这种由一维纳米槽编织而成的三维多级结构(如图 1)，其一维纳米单

元具有较高的比表面积，有利于电解液的渗透，同时能够促进快速的锂离子和电子传

输，更为重要的是，三维相互铰链的网络结构能够有效地抑制其一维单元的团聚和粉

化，从而表现出高达 780 Wh kg-1 的比能量。

图1：a) V6O13三维纳米网络SEM; b) V6O13三维纳米纳米网络与传统正极材料能量密度比较图；c)

V6O13三维纳米网络结构脱/嵌锂示意图。(Nano Lett., 2015, 15(2),1388)

另外，过渡金属硫化物(TS)这一类材料由于具有比传统嵌入式正极材料更高的理

论容量，从而受到了越来越多的重视。但是由于硫化物物质本身在电化学过程中存在

热力学及动力学困难，使得其循环过程中体积变化大，容量表现较低，循环性能差，

限制了其实际应用。针对这一问题，余彦教授课题组通过静电纺丝的方法构筑了 FeS

纳米点(0D;零维)嵌入多孔石墨化碳纳米线(一维;1D)的独特结构（FS-ND ⊂PGC-NW）(图

2)，实现了 FeS 的高倍率、长循环储锂(Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 2335-2342;)。这种

结构具有以下的优势：①FeS 纳米点有效缩短了电子及离子传输的距离，最小化充放电

过程中的体积效应；②构筑的多孔石墨化碳纳米线基体不但缓冲了循环过程中体积膨

胀，缓解了电极材料内部的机械应力，而且提高了整个电极的电导率。


- 27 -

图2 a) FS-ND ⊂PGC-NW复合结构的TEM以及b)HRTEM; c) FS-ND ⊂PGC-NW的倍率性能

(Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 2335-2342)

余彦教授课题组按照 1D 碳纳米线包覆过渡金属物纳米颗粒的思路，发展了一种

普适的溶剂热的方法制备了 FeS, CoS，NiS 等一系列纳米粒子嵌入 1D 多孔碳中的结

构，进一步与石墨烯进行组装形成了具有复合结构的一系列材料（如图 2） (Adv.

Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201503969; 被选为当月期刊的 inside front cover；文章

见刊后被选为 2015 年 11 月 Top 40 热点文章 (排名第 13))。

图 3：1D 碳纳米线包裹过渡金属氧化物纳米颗粒与 3D 石墨烯复合结构的制备示意图。(Adv.

Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201503969)

在锂离子电池负极材料中，MoS2，以及合金类负极材料包括：Si，Sn 基等材

料，由于具有远高于石墨类材料的理论容量，备受关注。但是，由于这一系列材料在

脱嵌锂过程中存在着较的体积变化以及本身导电性差的问题，使得其循环性能较差。

余彦教授课题组思考这一系列的现象的机制，针对这几种材料给出了提升材料电化学

性能的解决办法。

合金储锂类材料(Sn基、Si基)作为锂离子电池负极材料时，具有非常高的理论容


- 28 -

量，是传统石墨负极（372mAh/g）的最佳替代材料。然而，作为负极材料时，合金储锂

类材料的主要问题在于体积效应和内阻对循环性能、倍率性能等关键指标的影响。此

外，此类材料的电导率较石墨低，作为电极时电池内阻也相应增加，高倍率放电性能

下降。为了解决这一类材料由于体积膨胀以及纳米颗粒的团聚问题造成循环性能差的

缺点。我们通过构筑一系列的中空、核/壳结构的微纳结构，实现稳定长循环寿命的高

容量电极。

针对硅负极材料，余彦教授课题组利用廉价天然芦苇叶自身的多孔结构，获得多

孔 Si(图 4)。三维多孔结构有效的缓冲了循环过程中体积膨胀(Angew. Chem. Int. Ed.

2015, DOI: 10.1002/anie.201503150；被 Angew. Chem. Int. Ed.网站进行新闻报道。10C

放电,4000 个循环后, Si 负极可以保持 420mAh/g 容量(高于商品石墨负极的理论容量

372mAh/g)。

图 4: a)芦苇叶照片；b) 芦苇叶镁热还原后得到的 Si@C 的 SEM 照片;c) Si@C 储锂循环性能;

(Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54，9632-9636)

另外，MoS2 具有较高的理论容量 (~670mAh/g)，是一种具有潜力的负极材料。余

彦教授课题组针对其本身较差的导电性和较大的体积变化，通过静电喷雾（ESD）的方

法实现了一种 MoS2 和石墨烯，碳纳米管的复合三维多孔结构（图 5）（Adv. Energy

Mater. 2015, 5, DOI: 10.1002/aenm.201401170）。其中，石墨烯与碳纳米管构成的三维导

电网络，可以抑制均匀分散在其中的 MoS2 纳米颗粒的体积变化，并且提高了 MoS2 的

导电性，使得其循环性能得到了提高，并且实现了快速的锂离子储存功能。


- 29 -

图 5：3D 多孔 MoS2 和石墨烯，碳纳米管复合结构的 SEM (A)和 TEM(B),以及（C）这种化合物

的倍率性能。(Adv. Energy Mater. 2015, 5, DOI: 10.1002/aenm.201401170)

在此基础上，余彦教授课题组将 3D 多孔石墨烯结构拓展到 Sn 基负极材料的改性中，得到了

3D 多孔石墨烯基体负载 CoSnO3 及 Co-Sn 纳米颗粒的复合结构（0D-CoSnO3⊂3D-pGN 和

0D-Co-Sn⊂3D-pGN）（图 6）（Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 3488-3496，被选为当月期刊的

front cover），这种复合结构将活性电极材料纳米颗粒有效分散、防止了其团聚，还可

以高速输送锂离子和电子到每个活性纳米颗粒表面，从而有效的提高电极倍率性能，

极大的提高了 Sn 基材料的循环寿命和倍率性能。

图 6：0D-CoSnO3⊂3D-pGN 和 0D-Co-Sn⊂3D-pGN 的制备示意图 (Adv. Funct. Mater. 2015, 25,

3488-3496)

2、高性能钠离子电池正极及负极材料

( 相关文章发表在 Adv. Mater., 2015, 27, 6670-6676 ； Adv. Mater., 2016,

DOI:10.1002/adma.201505943; Adv. Energy Mater., 2015, 5, 1402104; ACS Nano,

2015,9,6610-6618; Energy Environ. Sci., 2015, 8, 3531-3538;)

随着锂离子电池在便携设备以及电动汽车中的广泛应用，锂资源问题逐渐引起了

科学研究者的重视。由于地壳内资源储量相对匮乏，并且分布不均衡，使得锂资源的

成本不断增加，也使得科学家的研究向其他二次电池延伸。钠离子电池由于其低廉的


- 30 -

成本、广泛分布的资源越来越受到研究者的重视，成为了锂离子电池的最佳备选之

一。钠离子电池具有类似于锂离子电池的工作原理，但是，钠离子的直径大于锂离

子，使得其在电极材料中脱嵌相对困难，导致之前广泛应用于锂离子电池中的材料很

难匹配钠离子电池。于是，钠离子电池新电极材料的开发成为了当今研究的重点。中

科院能量转换材料重点实验室余彦教授课题组通过设计构筑 “双碳层 ”包覆的

Na3V2(PO4)3正极材料以及中空、核/壳结构Sn基，Sb基，P基负极材料，使得钠离子电

池的循环寿命和倍率性能取得了关键性的进展。

在众多的钠离子电池正极材料中，具有 NASICON 结构的磷酸钒钠(如 Na3V2(PO4)3;

NaTi2(PO4)3)，因具有Na离子扩散系数高、热稳定性好和廉价等诸多优点，被认为是最

有希望实际应用的一类钠电池正极材料。然而，由自身晶体结构决定的电子绝缘，严

重的限制了此类材料的长循环寿命和倍率性能。

余彦教授课题组设计并构筑了“双碳层” (见图 7)的 Na3V2(PO4)3 (Adv. Energy

Mater., 2015, 5, 1402104，文章被 Wiley 旗下的 Materials View in China 网站进行新闻报

道； Adv. Mater., 2015, 27, 6670-6676 ； Adv. Mater., 2016, DOI:10.1002/ adma.

201505943 ，被选为卷首插画 Frontispiece ；并被 Nature highlight

http://www.nature.com/nature/journal/v530/n7589/full/530133c.html)

余彦教授课题组通过纳米浇铸方法成功地将碳包覆的嵌入 3D 介孔的碳基体

（CMK-3）中(NVP@C@CMK-3) (图 7，Adv. Energy Mater., 2015, 5, 1402104)。该结构

中每个纳米粒子外均匀包覆厚度大约的“第一层碳”，有效抑制了高温烧结过程中纳米

粒子的长大，从而缩短了充放电过程中离子的扩散距离。3D 介孔的碳基体（CMK-3）

作为“第二层碳”，形成纳米的三维导电网络，不但可以有效抑制材料充放电过程中的

体积变化、防止其团聚，还可以高速输送钠离子和电子到每个活性纳米颗粒表面。这

两层碳具有不同的结构和性质，能够协同作用，从而真正发挥纳米结构电极材料的动

力学优势，实现长循环寿命和高倍率性能的 Na3V2(PO4)3 正极材料。

http://www.nature.com/nature/journal/v530/n7589/full/530133c.html


- 31 -

图 7：NVP@C@CMK-3 的结构及钠离子、电子在材料内部转移示意图和此材料在 5C 电流下的

循环性能 (Adv. Energy Mater., 2015, 5, 1402104)

余彦教授课题组随后将这种 3D 双层碳包覆 NVP 结构进行进一步改进，将

Na3V2(PO4)3 与碳纳米管和还原氧化石墨烯混合，通过 ESD 方法将活性物质直接沉积在

不锈钢衬底上，形成 Na3V2(PO4)3 与碳纳米管和还原氧化石墨烯复合的三维多孔结构

(图 8，Adv. Mater., 2016, DOI:10.1002/ adma. 201505943)。这种复合结构提高了

Na3V2(PO4)3 的电导率，实现了钠离子电池快速充放电。这种多孔材料制成的电池可以

实现在高倍率放电的情况下仍然具有高的能量。在 2000 此充放电之后，电池容量保持

率高达 96% 。随后我们又将这种结构拓展至 NaTi2(PO4)3 材料 (ACS Nano,

2015,9,6610-6618), 实现了 NTP 材料循环性能和倍率性能的突破性提高。

图 8：(A) NVP与石墨烯、碳纳米管的复合三维多孔结构的SEM; (B)&(C) 此复合结构在 10C电

流下，分别作为正极材料和负极材料时的循环性能 (Adv. Mater., 2016, DOI:10.1002/ adma.

201505943)

钠离子电池合金类负极材料由于具有较高的理论容量，逐渐成为了负极材料研

究的重点。但是，由于合金类材料在脱嵌钠过程中存在着较大的体积变化，产生的应

力会使得材料粉碎、脱离集流体，使得循环性能差。针对合金类材料存在着体积变化

及导电性差的问题，余彦教授课题组针对 Sn 基，Sb 基，P 基材料进行合理设计，通过


- 32 -

构造多孔碳基体、中空、核壳结构实现了循环性能和倍率性能的突破性提高。

余彦教授课题组首先针对 Sn4P3 材料，设计并成功制备了具有中空核壳结构的碳

包覆 Sn4P3 复合材料（图 9, Energy Environ. Sci., 2015,8, 3531-3538, 被选为当月封面文

章）。第一、这种特殊的中空核壳结构中 Sn4P3 与碳层之间的空隙，可以起到容纳 Sn4P3

嵌钠过程中体积的膨胀，避免出现单纯核壳结构中保护碳层的破裂，提高此类材料的

循环性能。第二、这种中空核壳结构中的碳层，具有提高材料整体导电性的作用，并

且可以通过碳层中的孔洞使得钠离子可以快速传输，实现材料中电子与钠离子的快速

转移，进一步提高材料的倍率性能。

图 9：(A) & (B) 具有中空核壳结构 Sn4P3@C的 SEM，及 (C) & (D)这种材料的倍率性能及循环

性能。(Energy Environ. Sci., 2015,8, 3531-3538,)

3、高性能柔性锂/钠离子电池电极材料

(相关文章发表在 Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201504412；Adv. Funct.

Mater., 2015, DOI:10.1002/adfm.201504294； Nano Energy, 2015, 13, 693-701)

伴随着科学技术的进步，便携电子设备由于其多功能化、易携带以及优异性价比

得到快速的发展。其中，智能可穿戴设备在电子市场成为一个热点，可穿戴设备的优

化改进受到了越来越多的关注。但是可穿戴设备中，二次电池续航以及安全问题一直

是困扰可穿戴设备的重要问题。如何通过材料技术获得“便携”、“长续航能力”以及“可


- 33 -

穿戴”的二次电池材料成为一个亟需解决的问题。

针对柔性锂/钠离子电池材料，余彦教授课题组面向不同的材料包括 TiO2, C 负极

材料及 S 正极材料进行了深入的研究，实现了柔性电极材料的建立和材料电化学性能

的提高。

TiO2 作为一种钠离子电池负极材料，具有适宜的电化学平台，能够避免过低嵌钠

电位造成的钠富集也避免了过高电位对于全电池中能量密度的损失。但是 TiO2 本身导

电性差的问题使得其钠离子存储能力较差。余彦教授课题组借鉴于之前一维纳米线结

构的设计，进一步构筑了自支撑的碳包覆一维硫掺杂 TiO2(S-TiO2)纳米管阵列(如图 12)

(Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201504412)，这种开放的多级结构，一方面提供

了三维连通的电子传输网络和离子扩散通道，另一方面硫掺杂的提高 TiO2 电导率，提

高了材料的电化学活性。同时这种自支撑的柔性纳米管阵列，可以直接用于柔性钠离

子电池储能体系，并表现出了优异的倍率性能，在 10C(6 分钟完全放电)的电流密度

下，经过 4400 次循环可逆容量可以达到 136 mAhg-1.

图 12：(A) (S-TiO2)纳米管阵列的制备示意图; (B) & (C) (S-TiO2)纳米管阵列分别在 5 和 10 C 循

环电流密度下的循环性能 (Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201504412)

余彦教授课题组针对具有高理论容量(1600mAh/g)的S正极材料，设计开发出新型

自支撑的 N 掺杂的碳纳米管和石墨烯的复合材料(NCNT/G)（图 14）(Adv. Funct. Mater.,

2015, DOI:10.1002/adfm.201504294；(文章被 Wiley 旗下的 Materials View in China 网站

进行新闻报道))。通过将S与高导电的自支撑集流体复合(NCNT/G-S)，有效抑制循环过


- 34 -

程中多硫化物的产生和穿梭效应，制备出长循环寿命、可快速充放电的柔性 Li-S 电

池。这种新型电极材料利用三维连通的氮掺杂碳纳米管-石墨烯复合网络 (NCNT/G) 作

为集流体，取代了传统电池中常用的金属集流体，可有效降低电极中非活性物质的比

例，大大提高了电极材料的面积比容量。

图 13.a)泡沫镍及氮掺杂碳纳米管-石墨烯复合泡沫结构的数码照片，b)&c) (NCNT/G)的 SEM；

d）NCNT/G-S 的循环性能。

热电转换材料与器件

1.热电器件

半赫斯勒基热电器件

本年度与浙江大学合作，开展半赫斯勒（Half-Heusler）基热电发电器件的设计与研

制。9W 级（图 14）热电发电器件，最高工作温度达 750oC，在 650

oC 温差下，器件输

出电功率和转换效率分别达到 8.89W 和 6.2%（图 15），对应功率密度为 2.2 W/cm2。

相关结果发表在《Nature Communications》杂志上。


- 35 -

图 14 9W 级热电发电器件(左)和 20W 级热电发电器件(右)外观照片

图 15 9W 级半赫斯勒热电发电器件的最大功率和转换效率与热面温度关系

（2）方钴矿基热电发电器件

本年度通过引入激光焊接工艺，突破中温方钴矿热电发电器件的整体封装技术，

设计并研制了整体金属封装的 3W 级 CoSb3 基方钴矿热电器件，可在大气环境中直接使

用，最高工作温度达 600oC，输出功率和转换效率分别达 3.4W 和 4.1%。此外，在前期

工作的基础上，开展了 1W～25W 级多种型号方钴矿热电发电器件的设计与研制，并开

始小批量销售。

本年度开展了方钴矿器件服役行为研究，方钴矿元件在真空环境下进行热循环实

验，冷端温度固定为 14 oC，热端温度由 500

oC与 200

oC交替变化，交替时间为 30分钟

/次。经过 8000 次循环后，方钴矿元件输出功率衰减小于 5%（图 19）。


- 36 -

图 16 整体金属封装的 3W 级热电发电器件外观照片

图 17 1W～25W 级中温方钴矿热电发电器件实物照片

表 1 中温方钴矿热电发电器件的主要性能参数

Dimensions Couples

Hot-side

Temp.

( oC )

Cold-side

Temp.

( oC )

Voc

( V )

Pmax

( Watt )

RInter.

( mΩ )

TEG5

Module Size:

20×20×10mm3

8

400 25 0.80 1.97 82

500 30 1.06 3.30 85

Dice Size:

4×4×8 mm3

550 30 1.19 4.09 87

600 35 1.31 4.93 88

TEG10

(H-V)

Module Size:

30×30×10 mm3

18

400 35 1.50 3.85 139

500 40 1.77 5.72 142

Dice Size:

4×4×8 mm3

550 45 2.17 7.53 157

600 45 2.53 9.54 173

TEG10

(L-V)

Module Size:

30×30×10 mm3

10

400 30 0.83 3.74 47

500 35 1.11 6.33 48

Dice size:

6×4.5×8 mm3

550 40 1.24 7.86 49

600 45 1.38 9.51 50

TEG25

Module Size:

50×50×10 mm3

32

400 40 2.62 9.37 180

500 50 3.52 16.25 188

Dice Size:

5×5×8 mm3

550 55 4.08 21.55 191

575 65 4.43 25.08 193


- 37 -

图 18 方钴矿热电元件热循环实验安装示意图

2. 热电发电系统

本年度在前期工作基础上，继续开展瓦级～百瓦级温差发电器的结构与性能优化

设计，旨在提高发电系统的性能和可靠性。此外，本年度受用户委托，开展以 Sr-90 为

热源的瓦级温差电池的研制。

3. 产业化应用


- 38 -

2015 年 8 月，上海硅酸盐研究所与 Ferrotec (中国)的三家公司签订框架合作协议，

围绕国家新材料产业发展战略需求，打造以市场为导向的关键材料及技术研发平台，

建立长期的产学研合作关系、技术创新体系和人才培养模式。

光电转换材料与薄膜电池研究组

1. 石墨烯制备及器件应用方面

利用陶瓷衬底作为模板，采用化学气相沉积法制备出三维石墨烯宏观体材料，如

图 20 所示。该石墨烯宏观体由石墨烯纳米管组成，石墨烯管间共价键连接。这种材料

具有超轻特性，密度仅为 1.6 mg/cm3（连续可调），比表面积可高达 970 m

2/g。该材料

管具有高强度，压缩模量可达 100 MPa，这种材料的强度比同重量的钢材要大 207 倍。

这种材料具有超高弹性，可以被压缩成其原始大小的约 5%，循环 1,000 次后依然能够

恢复其原来的形态。同时，这种材料能够以极高的效率导电和导热，可作为性能优异

的弹性导体，其力学和电学性能是目前报道的所有多孔材料的 1-2 个数量级高。该材料

具有超疏水特性，吸附有机溶剂达自身重量的 600倍以上，可用于环保污水处理、海上

漏油等。该研究成果发表在 Adv. Mater., 2015, 27, 5943-5949。

图 20 三维石墨烯宏观体材料

利用一步法直接高温碳化棉花，获得碳微米管，在其表面直接生长石墨烯，构筑


- 39 -

碳纳米管/石墨烯杂化结构，如图 21 所示。该结构具有优异的导电、导热性能，可以直

接作为三维导热骨架，负载相变储能材料在其空洞中,不仅能够起到定型的作用，而且

可以大幅提升相变储能材料的热导率。研究成果发表在 J. Mater. Chem. A, 2015, 3,

18706–18710。

图 22 新型碳纳米管/石墨烯杂化结构

在绝缘衬底上生长石墨烯导电薄膜，并负载Cu-Ni合金纳米球，在其表面生长石墨

烯，如图所示。该复合结构具有优异的导电性和电化学催化性能，可以作为

TCO-free、Pt-free 的对电极，应用到染料敏化太阳电池上，其性能与传统 Pt/FTO 对电

极性能相当。该研究成果发表在 Carbon, 2015, 91, 153–160.


- 40 -

图 23 新型石墨烯复合结构

2.黑色二氧化钛制备与应用方面

利用 CaH2 作为还原剂，通过将一定比例的 P25 TiO2 和 CaH2 混合后真空环境下

300-500反应 5h（不同温度所得样品简写为 R300-R500），即获得了灰色至黑色的

TiO2。我们对获得的不同颜色二氧化样品进行了一系列表征，证明 CaH2 可以再较低温

度下实现“黑色 TiO2”的制备，其光吸收及光催化性能得到显著增强。首先，R400 和

R500 的吸光率分别高达 81.1%和 89.8%，而 P25 的吸光率仅为 7.2%，与此相应，还原

后二氧化钛的颜色也由 P25 的白色变为灰色，黑色。其次，CaH2 还原在二氧化钛中引

入了大量氧空位及无定形壳层，这改变了的能带结构，促进光吸收并有利于电子空穴

对的分离。另外，CaH2 还原过程中大量氢原子插入到了 TiO2 的桥氧位置；最后，制备

的黑色二氧化钛中载流子浓度得到显著提升且载流子复合被抑制，光催化污染物降

解，光催化产氢效率与初始 P25 TiO2 相比分别提升了 2.3 及 1.7 倍，PEC 性能额提升了

4.5 倍。相关工作发表在 ChemCatChem 2015, 7, 2614–2619。


- 41 -

图 24 黑色 TiO2 光解效率示意图

通过浓碱水热法制备 SrTiO3 纳米颗粒，并在双温区管式炉中进行铝还原处理，首

次得到黑色的三元宽禁带钛酸盐。铝还原过程中 Ti3+和氧空位的引入，在价带边缘生成

了一些局域态，使得黑色 SrTiO3 具有增强的可见光和近红外光吸收能力和光生电荷的

分离和传输能力，如图所示。同时结构空旷度的降低，光生载流子复合率的降低，也

更有利于光催过程的发生。与黑色 TiO2 有所不同，黑色 SrTiO3 没有出现典型的表面非

晶化，因此在催化过程中材料表现出更好的稳定性。研究表明，黑色 SrTiO3 的光解水

产氢能力和电化学活性得到较大的提高（分别提高 2.5 倍和 2.4 倍）。这一工作将为”黑

化”宽禁带氧化物提供一个新的思路和启发。相关的研究工作发表于 CrystEngComm,

2015, 17(39): 7528-7534.


- 42 -

图 25 黑色 SrTiO3 光解制氢性能

3. 新型光伏材料

新型的层状化合物 Bi9S6O7.5 可以通过一种简单的水热方法合成。该化合物由[Bi2O2]

层和[BiS2]层沿[001]方向交替叠加而成，根据其晶体结构分析，属于空间群为R -3 m的

三方晶系。我们通过 XRD 确定该化合物是纯相且均一的，通过 XPS 确定其组成元素的

氧化态（Bi3+，S

2-）。磁性测量结果表明该化合物没有超导性质，而基于 VRH 和 SPH

模型而实现的温度随电阻率变化关系的测试，则揭示了其典型的半导体行为。紫外-可

见-近红外光谱测试结果给出该化合物具有较窄的带隙-1.27eV，这与我们通过第一性原

理计算的结果完全一致，该结果亦刚好符合光伏材料的最佳的太阳能转换效率（禁带宽

度在 1.3±0.3 eV）。将该化合物压制成圆片状并退火成陶瓷片后，材料能表现出显著的

光电特性（光电流：9 A/cm2; 暗电流：4.3A/cm

2），这也说明其应用于太阳能光伏设

备中的潜能。该工作发表于 Inorganic Chemistry 2015, 54, 5768-5773。

利用在浓碱（8 M KOH）环境下的水热法制备得到三维多级结构的 K0.5La0.5TiO3。

该多级结构由纳米片互相垂直组成，如图所示。令人惊讶的是，这种纳米片具有类似

于 SrTiO3 的立方钙钛矿结构。这种纳米片构成的多级结构是通过简单的一锅法合成，

并且没有添加任何的结构导向剂。经过低温表面酸化后，三维多级结构被蚀刻成为无

定型 TiO2 外壳@钙钛矿内核纳米材料。大量的氧空位被引入表面的无定形层中，使得


- 43 -

材料的结构空旷度降低，光生载流子复合率减少，更有利于光催过程的发生。其中酸

化样品的产氢速率是本征样品的 62 倍，且循环稳定性良好。这一工作为催化剂的表面

改性提供一个新的思路和启发。相关的研究工作发表于 Dalton Transactions, 2015,

44(42): 18665-18670.

图 26 三维多级结构的 K0.5La0.5TiO3 结构性能示意图

采用 Cs, Na, Tl, Ge 原料，用固相法按照 Cs8Na16-xTlxGe136 (x=0,4,8,12) 配比制备 II

型锗基笼状化合物。DSC 显示熔点随 Tl 含量增加而降低。XRD 粉末精修显示

Cs8Na9.94(2)Tl6.06(2)Ge136 抗磁性 χ=-3.11×10-3

emu·mol-1。Cs8Na9.94(2)Tl6.06(2)Ge136 热容显示

爱因斯坦模： NE = 7.94(4), ND = 152.06(4), E = 56.9(1) K, D = 217(1) K.

Cs8Na9.94(2)Tl6.06(2)Ge136热电测试显示金属性电阻和 n 型材料，计算显示导带电子主要来

自 Ge p 轨道。相关的研究工作发表于 Dalton Transactions, 2015, 44, 16937.

采用 K, Cu, Ge, Rb, Ag 原料，用固相法制备 I 型锗基笼状化合物

K7.69(2)Cu2.94(6)Ge43.06(6)和 Rb8Ag2.79(4)Ge43.21(4)。K7.69(2)Cu2.94(6)Ge43.06(6)和 Rb8Ag2.79(4)Ge43.21(4)

为 p-型间接带隙半导体，带隙分别为 0.33 和 0.24 eV 。K7.69(2)Cu2.94(6)Ge43.06(6) 是抗磁

性，热容显示强爱因斯坦模。相关的研究工作发表于 RSC-Advances, 2015, 5, 53829。

选取简单的 CuS-和 SnS-基的堆积基元，通过水热法成功合成了全新四元硫化物

Na4Cu32Sn12S484H2O以及 K11Cu32Sn12S484H2O的合成。结构上 A16-xCu32Sn12S484H2O由


- 44 -

[Cu8Sn6S24]z−

团簇相互连接构成。对应的紫外可见吸收光谱上也表现出了明显的双带

吸收特性（~1.5 eV、~2.0 eV）。3h 内可见光光催化讲解亚甲基蓝的降解率高达 100%。

能带计算证明了其双带吸收特性。该工作发表于 Inorganic Chemistry, 2015, 54,

5301-5308。

选取[Bi2O2]2+为堆积基元，首次成功合成了正交相 Bi2O2S，并得到了其准确的光

学带隙为 1.12 eV。将该材料应用到光电器件中，在 6 V 的偏压下，其光电流高达 0.22

mA/cm2。该工作发表于 ACS Applied Materials & Interfaces 2015, 7 (7), 4442-4448。

成功的合成出了一种新型的铋基氧硫化物，即三方相 Bi9O7.5S6。其堆积基元分别

为二维层状[Bi2O2]2+和[BiS2]

-。这种新型铋基氧硫化物同样具有着较好的光电响应特

性。在 1V偏压下，其光电流可达 4.3A/cm2。该工作发表于 Inorganic Chemistry 2015, 54,

5768-5773。

4. 超导材料探索

通过铁和硫化钠进行水热反应，制备了结晶性好、在空气中稳定的四方相 FeS。基

于高质量的样品，我们在四方相 FeS 中观察到了转变温度为 5 K 的超导电性，同时证明

了四方相 FeS的正常态是一个顺磁性金属，如图所示。四方相 FeS中超导电性的发现得

益于所制备样品的高度结晶性以及化学组分的整比性（即 Fe/S= 1:1）。从 2008 年发现

FeSe 超导体到四方相 FeS 超导体的发现，经过了大约七年的时间，这样长的时间跨度

说明高质量的四方相 FeS确实很难得到。四方相 FeS超导体的发现将推动铁基超导研究

进一步向前发展，因为四方相 FeS 可以作为实现更高转变温度超导体的结构母体，并

且衍生的这些 FeS 基超导体将为研究铁基高温超导机制提供新的平台。相关的研究工

作发表于 J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10148-10151.


- 45 -

图 27 稳定四方 FeS 超导体性能示意图

5. 新能源材料探索

设计合成了一种具有高比表面积的氮掺杂有序介孔少层碳材料，其碳的 sp2 杂化

程度高达98%，厚度少于 5个原子层，是石墨烯广义家族中的一种新结构，具有优异的

三维微观导电性能；经氮掺杂后具有优异的电化学储能特性，比容量达 855 法拉/克。

高比表面积特性可增加电极的双电层电容；而氮掺杂则进一步引入了氧化还原反应，

增加了电化学储能活性，同时又能保持高导电率。该团队研究了电极材料中结构与性

能之间的关系，发现氮原子在石墨烯中的结构不仅影响电极材料的氧化还原电位，还

决定了电极材料的电容量。例如，吡啶型和吡咯型氮原子的电化学活性高于石墨型氮

原子。这一重要发现为科研人员设计高电化学活性的电极材料提供了新的思路。对电

化学过程做深入的研究后发现，氮掺杂的介孔石墨烯与酸性电解液之间是单个电子的

转移过程。

然而，氮掺杂尽管可以提升电极的电容量，但从其循环伏安特性中可以看到明显

的氧化还原峰，当组装成对称性器件时，电容量的损失接近 20%（理想超级电容器的循

环伏安曲线是矩形，当组装成对称性器件时，其电容量是无损失的）。这是由于电容器

的两个电极在器件中是串联的，其整体电容量取决于两者较小值。这就好比两种弹性

的弹簧串联，其整体弹性取决于弹性低者。为解决这一问题，该团队采用复合不同氧

化还原电位电极材料的方法，获得了循环伏安曲线近似矩形的复合电极材料，将该复

合电极材料组装成对称性电容器后，其电容量的损失只有 2%，器件性能非常优异。目


- 46 -

前，该器件的能量密度为 41 瓦时/公斤，可以和铅酸、镍氢（能量密度 40-80 瓦时/公斤）

等电池相比；其功率密度高达26千瓦/公斤，远高于二次电池（<0.5千瓦/公斤）。另外，

他们还采用了环保的水基电解液替代有毒有害的有机体系，提升了器件的安全性与可

靠性。

相关研究成果发表于《科学》（Science 2015, 350 (6267), 1508-1512）杂志上。

图 28 新型氮掺杂有序介孔石墨烯形貌及性能示意图

先进功能材料组进展

1. 阐明了酸/碱气氛修饰 TiO2的表面活性位、甲苯吸附构型与光催化活性的关系

反应物在催化剂表面的吸附是光催化降解过程中至关重要的一步。对 TiO2 进行

表面修饰，优化羟基活性位是提高其吸附能力和光催化活性的重要手段。我们采用酸

或碱气氛对TiO2表面进行了改性，阐明了酸/碱气氛修饰TiO2的表面活性位、甲苯吸附

构型与光催化活性的关系，例证了气氛修饰/界面调控是优化光催化活性的重要手段。

（Applied Catalysis B: Environmental, 170, 215-224, 2015）


- 47 -

图 29 改性 TiO2 表面反应示意图

2. 揭示了不同晶面对 TiO2吸附、光催化降解气相甲苯影响的机制

针对晶面在 TiO2 气相光催化降解中的作用尚不明确这一问题，我们合成了不同暴

露晶面的纳米 TiO2，利用原位 DRIFTS 直接观察了不同暴露晶面的纳米 TiO2 对气相甲

苯的吸附，揭示了不同晶面对 TiO2 吸附、光催化降解气相甲苯影响的机制。该工作表

明晶面调控是提高光催化活性的重要手段之一。（Langmuir, 31,1730-1736, 2015）

图 30 TiO2 表面吸附、光催化降解气相甲苯反应示意图

3. 高活性活性炭负载 Mo 基合成醇催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法制备了活性炭负载的Mo基催化剂，活性测试结果表明其CO加氢

合成低碳醇的产率、C2+醇的选择性相比非负载样品有显著提高。利用同步辐射等技术

系统研究了活性炭载体的引入对催化活性组分分散度、局域结构、表面化学组成及电

子结构等性质的影响，揭示了催化剂的构效关系(Catalysis Science & Technology, 5,

2925–2934, 2015.)。


- 48 -

CO + H2

Activated carbon

K–Co–Mo

Higher alcohols

Sol–gel method + impregnation

0

4

8

12

16

20

24

28

32

Alc

. se

l. (

C%

) MeOH

EtOH

PrOH

BuOH

Total alcohols

unsupported

KCoMoMo

0.1Mo

0.3Mo

0.4Mo

0.5

0

20

40

60

80

100

120

140

Alc

. S

TY

(g·K

g

1·h

1)

unsupported KCoMo

Mo0.1

Mo0.3

Mo0.4

Mo0.5

图 31 Mo 基催化剂构效示意图

4. 高增益底面耦合电池荧光光波导集光光伏器件

针对目前荧光集光太阳能光伏器件中所用荧光材料吸收波段有限及自吸收的问

题，提出了光波导底面耦合太阳能电池的荧光集光光伏器件结构：太阳能电池既能吸

收光波导荧光又能利用透过光波导的直射光，实现了对太阳光的高效利用。利用原位

聚合工艺制备了图示的 PMMA 平面光波导，通过在其底面耦合硅太阳能电池制作了一

系列尺寸7.8 cm × 7.8 cm的底面耦合太阳能电池的荧光集光太阳能光伏器件。耦合一块

单晶硅电池的器件效率增益最高达到了 1.38，为目前所报道的基于 PMMA 光波导的荧

光集光光伏器件的最高值；耦合两块单晶硅电池时的器件发电成本比目前晶体硅组件

成本低 20%；耦合三块单晶硅电池时的器件实现了 5.03%的光电转换效率，有望为荧光

集光太阳能光伏器件应用于光伏建筑一体化提供新的路径（Energy Conversion and

Management, 95, 187-192, 2015.）。


- 49 -

图 32 荧光集光太阳能性能示意图

5. 表面生长模式对 VO2应变状态的影响及金属-绝缘体转变的应变调控

VO2外延薄膜 MIT 转变温度与薄膜应变密切相关。图 33(a)所示，不同厚度的 VO2

薄膜生长在Al2O3衬底上，VO2 (020)峰随着薄膜厚度增加向高角方向移动，表明面外应

变是逐渐减小的。图 33(b)画出了 VO2 薄膜 MIT 转变温度随薄膜应变的变化情况。对比

这两条曲线我们发现，VO2 外延薄膜 MIT 转变温度随着应变的减小而增大。值得注意

的是，在应变随生长时间(即厚度)的关系曲线中（图 33(b)），沿面外方向，最薄的薄膜

受到的是张应变，而其他三个相对厚的薄膜受到的是压应变，我们将这种情况的示意

图画在图 24(b)的插图中。按照异质外延生长机制的观点，在临界厚度以下，面外应变

只可能是张应变，而不可能是压应变，因此，厚度最薄的样品受到张应变的作用是可

以理解的。但是，其余三个比较厚的样品受到压应变作用，与异质外延生长概念是相

悖的。经过多种表征手段研究发现：这种反常应变行为与VO2薄膜在Al2O3衬底上的生

长模式有关。该研究工作发表在 RSC Advances 上(RSC Adv., 2015, 5, 80122)。


- 50 -

图 33（a）不同厚度的样品 1,2,3,4（020）峰的局域精细 θ-2θ 扫描，其中的虚线指示了（020）

峰随薄膜厚度的变化趋势；（b）应变和 MIT 转变温度随样品生长时间的关系曲线；其中的插图是

VO2 薄膜受到的张应变和压应变的示意图。

6. VO2外延薄膜金属-绝缘体转变的太赫兹时域光谱(THz-TDS)研究

利用自主设计和建设的 THz-TDS 系统(如图 34(a)所示)，研究了 VO2/Al2O3 外延薄

膜的金属绝缘体转变行为。如图 34(b)所示， THz透射率在低温下较高，在高温下透射

率急剧减小，并在 68oC附近发生急剧变化，这正是VO2外延薄膜发生金属-绝缘体转变

的温度。这一研究结果表明利用太赫兹光谱技术可以研究关联电子体系中的金属-绝缘

体转变行为，并且具有极高的灵敏度。该研究工作发表在 Progress in Natural Science:

Materials International 上(Progress in Natural Science: Materials International 25 (2015)

386-391)。

图 34 (a) 太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)示意图。(b) 变温 VO2/Al2O3 外延薄膜 THz 时域光谱

二维图。色阶梯度代表探测的 THz 强度。

7. 多铁性异质结 Ni/SiO2/Ti/(011)-PMN-PT 磁化强度翻转角度的定量化表征

我们利用上述磁阻测量系统，研究了电场调控多铁异质结 Ni/SiO2/Ti/(011)-PMN

-PT 磁阻特性，如图 35(a)所示，首先，我们研究了在 PMN-PT 的[100]和[01-1]方向上磁

阻随电场的变化，发现磁阻在不同偏置电场下有相反的变化趋势，这主要取决于衬底

(011)-PMN-PT 面内的各向异性应变。另外，通过 360°扫描磁场，得到了该异质结的各

向异性磁阻，从而定量获得了磁化强度旋转角度、矫顽场、磁各向异性常数等磁性能


- 51 -

与电场的定量关系。我们发现磁性薄膜的磁化易轴被应变调控转动了 15°，如图 35(b)

所示。我们利用自搭建的磁阻测量系统巧妙而简单地解决了在多铁体系中磁化反转的

定量化表征问题。该研究工作发表在 Materials Letters 上(Materials Letters169(2016) 110-

113)。

图 35 (a) 多铁异质结Ni/SiO2/Ti/PMN-PT的各向异性磁阻测量示意图。(b)各向异性磁阻对所加

电场的依赖关系。

固态二次电池材料与器件

1、二硫化钼纳米片径向组装纳米球的设计合成与储锂性能研究

目前商业化的锂离子电池负极是碳材料，由于嵌锂电位与锂沉积电位相近，容易

产生锂枝晶、理论容量不搞、快速充放电性能差等缺点，无法满足快速发展的社会对

高容量、快速充放电、循环性能好的锂电材料的需求。二硫化钼由于具有类石墨烯的

层状结构，有利于锂离子的嵌入和脱出，能为锂离子的存储提供较多的空间。目前关

于二维MoS2超薄纳米片的制备及其储锂性能的研究非常广泛，但由于高活性的二维材

料极易发生再堆叠，导致电化学性能的衰减。针对以上问题，将二维 MoS2 超薄纳米片

沿径向组装得到高度有序的三维结构，不仅能够有效地利用二维材料的超薄结构，同

时通过高度有序的三维结构促进离子、电子和物质的快速传输。将其应用于锂离子电

池，在 100 mA g-1 的电流密度下，经过 110 次循环后，电池的放电比容量为 1095.7 mA

h g-1，且库仑效率能够稳定在∼97%以上，表明在径向 MoS2 纳米球中电子和锂离子的

有效的运输。相比之下，在相同的电流密度下，MoS2 纳米片容量衰减较快。100 个循

环周期后，MoS2 纳米片电极的放电比容量仅达到 203 mA h g-1。此外， MoS2 纳米球


- 52 -

也表现出良好的循环稳定性，在 500 mA g-1 电流密度条件下，经过 500 次循环后，容

量可保持 1009.2 mA h g-1。对于未经过包覆和复合的纯相 MoS2，这是目前已报道的最

高值。该工作发表在国际著名杂志 ACS Nano 上（ACS nano, 2015, 9, 12464-12472.）。

图 36 MoS2纳米片显微结构及其储锂循环特性

1) 开口球壳结构 Co3O4 的制备及空气电池性能研究

传统电极材料主要是采用采用催化剂纳米颗粒与活性炭材料和粘结剂混合球磨制

成电极，这种制备电极片的方法存在的主要问题有：首先是部分纳米可以完全被活性

碳所包覆，在电极反应过程中，无法发挥出应有的催化性能；其次，粘结剂的完全包

覆也使得很大部分的催化剂颗粒催化性能降低。因此，将催化剂颗粒组装在一起，形

成大颗粒结构的催化剂，将具有更好的催化性能。

我们通过两步法成功制备出纳米颗粒组装开口球壳结构 Co3O4，单个颗粒尺寸在

10nm 左右，球壳直径约 1um。


- 53 -

图 37 合成 Co3O4粉体物相(a)、N2 吸附曲线(b)以及微观结构表征(SEM (c)和 TEM(d))

将所制备的球壳Co3O4催化剂用于锂空气电池中，进行电池性能测试，电池的循环

数据如下图所示：

图38 合成的OMSS Co3O4 (a)和nano-Co3O4; (b)电极充放电曲线及二者充放电电压随循环次数变

化的曲线

从与纳米 Co3O4 的电池循环数据对比中，可以发现，所制备的开口球壳结构

Co3O4 的性能有很大程度上的提升，不仅充放电过电势较低，而却循环寿命大大提升，

在限制容量 1000mAh·g-1 的情况下，可以循环 60 次以上，并且容量不衰减。随制备的


- 54 -

开口球壳结构 Co3O4 具有这样优异的性能，不仅与其暴露的活性晶面有关，与其结构

也存在很大关系。在充放电过程中，放电产物可以在催化剂 Co3O4 球壳内部沉积与分

解，提高电池的循环稳定性能。并且内表面也无活性炭与粘结剂的包覆作用，催化活

性完全表达出来，对充放电过电压具有明显的降低作用。该研究结果发表在 J. Mater.

Chem. A, 2015, 3, 7600-7606.

2) 具有长循环性能的多层电解质基锂硫电池

采用固体电解质是解决锂硫电池中的“穿梭效应”的最佳途径之一。固体电解质可

以作为锂硫电池中多硫化锂扩散的物理屏障，彻底地消除“穿梭效应”。然而，无机固

态电解质与电极之间的界面阻抗是实现固体电解质在锂硫电池中应用的阻碍，降低电

极与固体电解质之间的界面阻抗是本部分研究的主要内容。凝胶电解质（GPE）作为金

属锂与无机固体电解质之间的缓冲层，在锂空气中已经得到应用。凝胶电解质是把液

态的电解液固定在有机聚合物的基体中，在室温下具有良好的锂离子导电性。并且，

凝胶电解质具有粘结性及易变性特点，能够与无机固体电解质之间保持良好的接触，

有利于锂离子的传输。因此，结合锂硫电池的结构设计将能够活得性能优异的锂硫电

池。

GPE/LAGP/GPE 多层结构的电解质直接作为锂硫电池的电解质及隔膜。采用铝塑

膜包装锂硫电池。从多层结构的电解质的断面图中可以看出凝胶电解质与无机固体电

解质之间接触良好。采用 GPE/LAGP/GPE 的锂硫电池几乎没有自放电现象。0.5C 倍率

下，循环 300 周放比电容量保持在 700mAh/g。相关的研究结果发表在 Chem Commun,

2016, 52, 1637-1640。


- 55 -

燃料电池材料与系统研究

1、SOFC 电堆和系统开发

（1）电堆集成与测试

电池堆的集成与测试通常通过短堆来初步验证，随机取三片单电池（20×20 cm2）

集成短堆进行测试，主要考察单电池在电堆中的功率输出和单电池的一致性水平。其

总的电化学性能如图 2 所示，其中各片电池的性能如表 2 所示。通过实验结果可知 3

片电池之间性能差异很小，为电堆的集成提供了良好的基础。

图 40 短堆模式下 3 片电池性能表征


- 56 -

表 2 短堆中各单电池性能

编号 600SccmH2 900SccmH2 1200SccmH2

Pmax/W Pmax/W Pmax/W

688 50.1 68.7 82.3

683 52.8 70.0 81.3

549 57.3 70.3 80.

选取 1 片最终定型的电池成品组堆，主要考察单电池在电堆中的功率输出水平。

实验结果表明，在 750 °C 工作温度下，当 1500sccmH2 流量条件时，单电池峰值功率

输出超过 110 W，功率密度约 0.43 W∙cm-2，见图 41。在低流量条件下，电池发电效

率约为 54%，见图 42。

图 41.单电池功率输出水平

图 42. 单电池发电效率


- 57 -

（2）系统的运行与调试

图 43. 课题集成的 1 kW 级和 5 kW 级 SOFC 热电联供系统实物图

在对燃烧器、换热器等重要 BOP 部件进行选型和平面耦合测试的基础上，分别

成功地集成、调试和运行了 1 kW 级和 5 kW 级 SOFC 热电联供系统（实物如图 43 所

示）。其中， 1 kW 系统热循环已经超过 50 次，累计运行超过 1000 小时，单个电堆

热循环超过 15 次，单次连续运行超过 100 小时（结果如图 44 所示）， BOP 部件和

电堆运行状态稳定、可控；目前该系统正在进行寿命测试。

图 44. 1kW 系统连续稳态运行时的电堆参数图

采用 1 个 20×20 cm2 电堆对接 BOP 的方式进行了系统的调试，在采用 LNG 燃

料的条件下，系统各 BOP 部件稳定可控，5 kW 系统可以在 8 小时内将电堆预热至约


- 58 -

650 °C；在整个启动和保温过程中，电堆内部的温度差可控；系统中电堆的输出曲线

如图 45所示，最大输出功率 1.5 kW；在运行过程中，电堆性能一直处于上涨阶段，输

出性能稳定。电堆在系统中已累计运行超过 100 小时，热循环 4 次，性能衰减较小。

在采取降低水碳比，降低减小电堆温度梯度等措施后，系统的能量输出和发电效率有

望得到进一步提高。

图 45 5kW 系统运行的 BOP 状态和系统中的电堆输出图

在 5 kW 系统多次运行的基础上，明确了系统中电堆状态控制的步骤和流程条

件，如图 46 所示。通过该流程，可以将电堆从室温可控地升温至运行温度，电堆开始

负载后，通过流量、温度和空气过量比等参数的控制，使电堆达到动态平衡状态，提

供稳定的电力和热的输出。

图 46 系统升温及负载的基本控制策略图

2、车用氧传感器


- 59 -

车用氧传感器为汽车电喷系统的核心部件，传感器的核心为其陶瓷敏感元件，其

工作原理就是通过氧浓差电压来判断发动机空气-燃油比、及尾气中的氧含量。我们目

前已经完成了片式氧传感器的试生产，并实现了 Lamda 型氧传感器的批量生产，本年

度实现了氧浓差电池的销售。图 47 为氧传感器的结构设计，图 48 为我们 Lambda 型氧

传感器的性能输出曲线，其性能达到国际先进水平。

汽车在使用过程的频繁启动需要传感器具有良好的抗热振性能，即在 10s 左右的

时间内达到工作温度（600-800oC），以及在汽车熄火后快速降温的过程中不发生陶瓷

开裂等现象。我们所生产的敏感元件已通过 24000 多次（约 10 年）的冷热启动测试，

图 49为冷热冲击测试曲线，图 50为我们所生产的氧传感器陶瓷敏感元件。2015年实现

了浓差型传感器的批量生产和销售，目前年销售额 150万左右。宽域型和极限电流型传

感器在持续改进中。


- 60 -

3. 针对质子型燃料电池 P-SOFC 的阴极电化学反应过程，探索性地提出发展具有层状

R-P 结构的 Sr3Fe2O7-δ单相阴极材料。

理论计算表明其特殊的 R-P 层状结构使 SFO 具有各向异性的质子传导特征。如表

三、四所示，当质子沿［010］方向传导时，活化能很低，最大质子迁移势垒仅为

0.28eV；当质子沿［001］方向传导时，迁移势垒较高，最大迁移势垒发生在岩盐层(SrO

层)内的扩散，约为 0.53-0.62eV。但总体来说，SFO 的质子迁移势垒与 LSCF 等氧离子/

电子的迁移垫垒相比较低，可作为质子型 SOFC 的阴极。实验结果表明，Sr3Fe2O7-δ

（SFO）具有良好的电子导电率和氧离子电导率，800℃下氧渗透率为 6.06*10-8mol

cm-2s-1，电子电导率最高可达 60 Scm-1。使用 SFO-BZCY（5wt%）阴极的单电池，

700℃最高功率密度可达 683 mWcm-2，极化阻抗仅为 0.07Ωcm

2。这是目前P-SOFC所达

到的最好性能之一。(Journal of Materials Chemistry)


- 61 -

图 51 质子沿 SFO (a) [001]和 (b) [010]方向迁移路径示意图

表三. 质子沿 Sr3Fe2O7 [001] 方向的迁移垫垒

[001] 1→

2

2→3 3→4 4→5 5→6

Forward/eV 0.25 0.32 0.25 0.00 0.62

Backward/eV 0.05 0.08 0.27 0.53 0.62

表四. 质子沿 Sr3Fe2O7 [010] 方向的迁移垫垒

[010] 1→2 2→3 3→4 4→5

Forward/eV 0.28 0.05 0.18 0.18

4. SOFC 双层电解质材料研究

等价离子掺杂的 Bi2O3材料是目前在低温下氧离子电导最高的电解质材料，但在还

原性气氛下，Bi2O3 基电解质极易分解成金属 Bi，从而不能在 SOFC 条件下工作。本课

题组考虑该材料的特点，通过采用双层电解质方法，在其阳极侧制备抗还原气体的

CeO2基电介质层薄层，从而保证Bi2O3电解质正常工作，并有可能在低温段获得高电池

性能。2015 年，我们通过多年研究工作积累，采用低成本的共压法结合浸渍法成功制

备了阳极和 Sm0.075Nd0.075Ce0.85O2_d–Er0.4Bi1.6O3 双层致密电解质，并使用 ESB–LBSM 为

阴极材料组合单电池，电池性能在低温下有优异表现：650 度下，氢气为燃料气，空气

为氧化剂，单电池功率接近 1 瓦，450 度下功率还能超过 0.1 瓦。从文献报道来看，此

电池在 550 度以下的低温电池性能是目前 Bi 基 SOFC 体系电池中最好的。图 52 为电池

的组合结构的电镜照片；图 53 为电池随温度变化的电化学性能。本文章研究结果发表

在 J. Mater. Chem. A （2015, 3, 10219–10224）上。


- 62 -

图 52 双层电解质ＳＥＭ照片

图 53 NiO–SNDC|SNDC|ESB|ESB–LBSM 电池性能曲线.

利用上述制备方法我们还研究了 Gd0.1Ce0.9O2 -Er0.4Bi1.6O3 (GDC-ESB) 双层电解质

电池，并与 Sm0.075Nd0.075Ce0.85O2 -ESB (SNDC-ESB) 双层电解质制备电池进行了对比

研究，分析了它们的电化学性能差异及原因，研究结果详见 Journal of Power Sources

299 (2015) 32-39）。此外，我们还尝试用激光脉冲层积法（PLD）制备了

BaZr0.7Pr0.1Y0.2O3-d-BaCe0.8Y0.2O3-d 双层电解质 SOFC 单电池，PLD 低的制膜温度有效避

免了 BZPY 与 BCY 的固溶，同时阳极侧的 BZPY 电解质可有效保护 BCY 电解质不受燃

料气中CO2气体的腐蚀，从而提高了此类SOFC电池抗CO2中毒的的能力，向实用化推

进了一步。本文章研究结果发表在 Electrochimica Acta 151 (2015) 497–501）上。

5、高性能新型 SOFC 阴极的探索研究


- 63 -

低温 SOFC 有许多优势，如可直接使用不锈钢作为电池堆的封接材料，更简易和

更好密封，可快速启动，进一步减少热应力（尤其是由热膨胀不匹配所造成的热应力）

和防止电极团聚粗化的发生。基于当前SOFC电池的关键材料在低温下的极化损失不可

避免会增加，因此急需发展新型的在低温下仍具有高活性阴极材料。针对目前适用于

600 度以下低温工作的阴极材料品种较少且性能不佳的状况，基于实验室多年的研究积

累，我们在某些钙钛矿及衍生结构材料中通过掺杂、元素替代等手段探索开发新的热

匹配性好、催化活性高及低温电导大的阴极材料，以满足制备高性能低温 SOFC 的要

求，加速工业化进程。实验室曾突破传统复合阴极概念，用新型的氧离子/电子复合阴

极 La0.7Sr0.3FeO3-δ–Ce0.8Sm0.2O2-δ (LSF–SDC)取代质子/电子复合材料作为

BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ 质子传导陶瓷膜 SOFC 阴极取得成功：功率提高，极化电阻减小，

见 Journal of The Electrochemical Society, 158 (2011)1432。 2015 年我们又拓展了上述复

合阴极材料，用 LaNi0.6Fe0.4O3-δ–La2NiO4-δ (LNF-LNO)做复合阴极，使此结构电池性能

又有提高（Journal of Power Sources，264, (2014) 67）。如使用 LSF–SDC 阴极，工作温

度 700◦C 时电池最大功率：449mW· cm

−2，极化电阻：0.114.86 欧姆/ cm2 , 比相应条件

下 LSF–BZCY 阴极功率高 10%，极化电阻低 10% 。在使用 LNF-LNO （7:3 比例下），

电池的最大功率为 590 mW/ cm2，极化电阻为 0.091 欧姆/ cm

2，其性能更好。最近，我

们对上述新型复合阴极的氧离子传输机制进行了深入研究，通过分析 SDC 与 LNO 氧离

子传导的差异特点，提出了氧离子\电子在阴极中的传输模型，并结合电化学测量分析

给出了间隙型氧离子传导的控制步骤，见下图 54 所示。此研究成果发表在 J. Mater.

Chem. A, 3,（2015）2207 杂志上。此外，值得指出的是由于这种阴极中不含 Co 元素，

其成本较低，稳定性更好，这也有利于未来商业化应用。


- 64 -

图 54 (a) LNO–LNF 阴极和 (b) SDC–LNF 阴极的氧还原过程示意图

本课题组在SOFC阴极方面还做了其它一些有意义的研究工作。如开发了适合

Bi 基 SOFC 体系的复合阴极材料 Er0.4Bi1.6O3–Pr0.5Ba0.5MnO3-δ（ESB-PBM），此阴极与

Bi 基电解质组合单电池，给出了优异的电化学性能。单电池在 650, 600, 550, 500, 450

and 400°C 时，最大功率分别为 994, 782, 476, 231, 95 and 34 mW cm_2, 而极化电阻分

别为 0.027, 0.074, 0.245, 0.91, 3.662，16.708Ωcm2，见图 55 所示,文章发表在 Journal of

Power Sources 301 (2016) 306 杂志上。另外，我们还开发了适合质子导体 BCY 基燃料

电池的新型不含 Co 高性能复合阴极 Pr0.6Sr0.4Cu0.2Fe0.8O3-y/Ce0.8Sm0.2O2-y (PSCF-SDC)，

当以 BaZr0.3Ce0.5Y0.2O3为电解质，PSCF-SDC (比例为 70:30 wt.%)为复合阴极，单电池

在 650°C 的最大电池功率为 456mWcm_2；而以离子电导率更好的 BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3为

电解质，最大功率可达 556 mW cm_2 at 650°C。研究结果详见 Electrochimica Acta 178

(2015) 60 杂志。


- 65 -

图 55 NiO-SNDC/SNDC-ESB/ESB-PBM 单电池性能曲线

6、氧化铈基 SOFC 燃料电池结构设计及扩散阻隔层形成机制研究

早在 2012 年（Journal of Power Sources 217 (2012) 114），刘卫教授课题组设计了一

种新颖的以含 Ba 阳极支撑的 Ce0.8Sm0.2O2-δ (SDC) 基固体氧化物燃料电池。在制备阳极

支撑半电池的高温烧结过程中，利用钡会从阳极向到 SDC 电解质层扩散，在阳极和电

解质界面原位形成一层很薄的 BaO-CeO2-Sm2O3 三元复合隔层（图 56），它可有效地

阻断 SDC 电解质膜中的电子电导，提高了电池工作电压，从而增加电池功率。

2014 年我们对以上电解质与阳极之间的扩散隔层进行了深入分析研究，利用

Raman 谱和高分辨电镜 HRTEM（图 57）发现阻隔层中 SDC 的颗粒外包覆了一层纳米

尺寸的 Ba(Ce,Zr)1-x(Sm,Y)xO3-δ，构成了核-壳结构，并对此结构形成的条件与可能机制

进行了研究。（见图 58 所示）这一通过高温烧结驱动阳极 Ba 原子向电解质 SDC 表面


- 66 -

扩散形成的纳米尺寸电子阻隔层，既有效保护了 SDC 不被进一步还原，阻止了电子在

电解质中的内短路传输，同时不影响氧离子的输运，有效提高了 SDC 基 SOFC 电池的

功率性能。（详细研究成果见 Nano Energy(2014) 8, 305–311）

图 58 阻隔层中核-壳结构形成示意图

2015 年我们又进行阳极结构优化，通过引入功能层提供 Ba 原子扩散源，进一步提

高了这种结构 SOFC 的电化学性能，特别是电池在低温 450 °C-6 50°C 区间电性性能有

稳定提高，见图 59 所示。该研究成果已整理文章投稿。

图 59 新型电池性能示意图.

光催化与清洁能源材料研究组

1、非贵金属光催化制氢材料

杜平武教授课题组设计制备出具有高转化率的非贵金属光催化制氢材料，研究成

果以封面标题形式发表在英国皇家化学学会（RSC）旗下著名国际学术期刊《Energy &

Environmental Science》上。该工作题目为“Extraordinarily efficient photocatalytic

hydrogen evolution in water using semiconductor nanorods integrated with crystalline Ni2P

cocatalysts”，通过温和的方法巧妙地将新型非贵金属助催化剂磷化镍 Ni2P 均匀地负载


- 67 -

在硫化镉 CdS 半导体上，展现出了优越的光催化产氢性能和稳定性。(Energy &

Environmental Science, 2015, 8, 2668-2676. DOI: 10.1039/C5EE01310K).

传统的石油和化石能源的消费引起了地球温暖化、环境污染和能源短缺等问题,是

当前人类所面临的重大挑战。在此背景下,以低能耗、低污染为基础的低碳经济正成为

全球关心和研究的热点。氢气作为一种高效清洁的二次能源载体,被认为是未来人类重

要的清洁能源来源。因此，开发和利用无污染的氢能源是实现低碳经济的一种重要途

径。开发无污染、低成本的制氢技术日益受到各国的高度关注。通过设计高效低成本

光催化体系吸收光分解水制氢，使人们看到了将太阳能转化为氢能的可能。

图 60 担载 Ni2P 纳米棒形貌示意图

该研究组前期发现过渡金属磷化物作为助催化剂有着很好的光催化产氢的性质，

将磷化亚铜、磷化钼等磷化物负载在半导体上，可以有效的提升半导体光催化产氢的

效率 (J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 10243-10247；J. Mater. Chem. A，2015, 3, 16941-

16947)。基于前期工作，该研究组利用溶剂热法巧妙地将新型 Ni2P 助催化剂负载在了

CdS 半导体上，得到了分布均匀，接触紧密的 Ni2P/CdS 复合结构，从实验数据和光谱

表征证明了该结构能有效的促进 CdS 光生电子的转移，从而抑制电子空穴对的复合，

提高光催化制氢性能。通过外加电子受体结合超快瞬态光谱，研究了光催化过程的反

应机理，发现了快速电子转移过程。在 Na2S/Na2SO3电子给体存在的条件下，催化剂实

现了高效的光催化制氢（产氢速率达到 1,200 μmol h-1 mg-1, 转化数 TON 达到~3,

270,000 in 90 hours，TOF ~36,400 h-1 for Ni2P）。由于原料价格低廉，性能优异，制备


- 68 -

简单，该材料作为光催化制氢材料展现出重要前景。

2. 铜基分解水制氢双功能催化剂取得进展

杜平武教授课题组利用铜基材料用于催化分解水制氢取得进展。该工作利用铜离

子氧化还原共沉淀的性质巧妙地在导电玻璃上生长混合价的铜基双功能催化剂，既能

催化水的还原制氢，又能催化水氧化，实现了催化水的全分解。（ACS Catalysis, 2015,

5 (3), pp 1530–1538; DOI: 10.1021/cs501480s）。

当前，随着化石能源原料的日渐消耗和温室效应的日渐显著，发展绿色、清洁、

可持续的能源显得尤其紧迫。氢气是一种非常清洁，环境友好的能量载体，属于可再

生的能源。氢能利用过程中，氢气被氧化，产生的唯一废料就是水，而产生的水又可

以被重复用作原料制氢。因此，电能或者太阳能转化为氢能是未来人类活动理想的能

量转化途径。催化剂在水分解制氢过程中起着非常重要的作用，包括降低反应势垒，

减少能耗，增加反应效率和速率等（Energy & Environmental Science 2012, 5,

6012-6021）。

图 61 铜基材料光解制水形貌及性能示意图

该研究组前期发现通过铜配合物前驱体或者无机铜盐可以有效的合成异相氧化

铜催化剂，用于催化水氧化（ Electrochemistry Communications, 2014, 46, 1-4;

Electrochimica Acta, 2015, 160, 202-208）。基于前期工作，通过改变催化沉积的条件，

成功制备了混合价的铜基催化剂电极。在近中性电解质条件下，催化剂可以实现水的

电催化还原制氢（过电势 <400 mV)，又能催化水氧化(过电势 <490 mV)，催化过程的

法拉第电流效率均 > 97%。该工作是首次证明铜基材料的在水分解制氢方面的双功能


- 69 -

催化性质，因此实验上对于发展低成本能源催化材料具有重要的意义。审稿人认为

“This is very interesting in this catalyst composite which not only possess bifunctional but

also can be switchable. This catalyst composite can be applied in water-splitting for clean

energy hydrogen and oxygen.”；“This paper reported that a series of water-soluble copper

complexes can be prepared the copper-based bifunctional catalyst that can be produced both

hydrogen and oxygen.…it’s a nice work”。

表面化学和纳米催化课题组

(共发表 SCI 论文 6 篇，授权发明专利 1 项。)

发展界面氧缺陷参与的氧化还原反应控制制备 TiO2（核）/Cu2O 薄膜（壳）的纳米

棒结构。该结构是由界面反应形成，因此具有很强的TiO2-Cu2O相互作用，在光催化分

解水制氢反应中表现出高活性和高稳定性，并且 TiO2 只起光敏剂的作用，光生电子参

与的水还原反应和光生空穴参与的甲醇氧化反应均在 Cu2O 薄膜表面进行，证实了

Cu2O 具有好的催化水还原活性，发表在 Angewandte Chemie International Edition, 54

(2015) 15260，并获得授权发明专利 ZL 2013 1 0180706.6。在前期工作基础上，通过控

制制备模型催化剂和表面吸附物种，发现 Pt 表面的吸附 H 原子能够溢流到 FeO(111)/

Pt(111)形成界面羟基，与 CO 反应生成 CO2,给出了 H2 促进金属-氧化物界面催化 CO 氧

化反应机理的直接证据，发表在Chemistry-A European Journal, 21 (2015) 4252。控制制

备了尺寸在 1.7-3.7nm 的 Au/CeO2 催化剂，利用原位漫反射红外光谱观察到两种 CO 氧

化反应通道和尺寸效应：一种是 Au 表面吸附 CO 的氧化，其本征活性与 Au 纳米粒子

尺寸无关，尺寸效应是随尺寸减小，Au 纳米粒子表面低配位 Au 原子比密度增加，从

而吸附 CO 量和 CO 氧化反应总速率增加；第二种是 CO 吸附在 Au-CeO2 界面的 CeO2

表面生成的碳酸盐和甲酸盐等的氧化分解生成 CO2，其本征活性随 Au 纳米粒子尺寸增

加而增大，尺寸效应是大尺寸 Au 纳米粒子具有更强的活化 Ce-O-Au 界面 O的能力，从

而打开 CeO2 表面生成的碳酸盐和甲酸盐等的氧化分解生成 CO2 的反应通道，研究结果

全面理解了 Au/CeO2 催化 CO 氧化反应机理和尺寸效应，发表在 ACS Catal. 5 （2015）

1653。以暴露不同晶面的 TiO2 纳米晶为载体制备了 Au/TiO2 催化剂，观察到显著的


- 70 -

TiO2晶面依赖的Au-TiO2相互作用和催化性能：Au纳米粒子的负载在TiO2{001}产生氧

缺陷，从而产生最大量的带部分负电荷的 Au 物种；而 TiO2{100}面在负载 Au 纳米粒子

过程中能够维持表面化学计量比，从而产生最大量的带部分正电荷的 Au 物种；部分正

电荷 Au 物种表现出最高的 H2 氧化反应催化活性但最低的 H2O2 选择性；而部分 Au 负

电荷表现出最高的 H2O2 选择性，部分负电荷 Au 物种-弱吸附 Ti4+界面是催化丙烯在

H2+O2 中环氧化的活性结构，发表在 ChemCatChem 7 (2015) 3290。以 CeO2 八面体、立

方体和纳米棒为模型催化剂，利用控制还原的方法调控其氧缺陷浓度和制备表面羟

基，观察到显著的晶面控制氧缺陷结构和表面羟基反应性能的现象，表面羟基局部的

氧缺陷浓度控制其反应性能，而不是 CeO2 整体氧缺陷浓度，发表在 PhysChem Chem

Phys 17 (2015) 31862。系统研究了 Ag 纳米晶与保护剂分子之间的相互作用，观察到丰

富的 Ag-保护剂分子之间的相互作用，包括保护剂分子吸附构型和电荷转移方向等，为

理解保护剂分子影响 Ag 纳米晶成核和生长提供了实验证据，发表在 J. Phys. Chem. C

119 (2015) 27588。

重要阶段性成果：界面氧缺陷参与的氧化还原反应控制制备 TiO2基高效纳米结构

催化剂

界面相互作用是影响负载型催化剂结构和催化性能的关键因素。基于钛酸纳米管

空气焙烧分解生成 TiO2 反应能够形成氧缺陷/Ti3+的现象，以 Cu

2+-钛酸纳米管为前驱

体，通过空气焙烧过程中形成的氧缺陷/Ti3+和 Cu2+进行原位氧化还原反应，形成了

TiO2（核）/Cu2O 薄膜（壳）的纳米棒结构（下图）。TEM 和 CO 吸附原位低温漫反射

红外光谱表征结果证实了完整的厚度为 5nm 左右的 Cu2O 壳层结构。利用顺磁电子共

振、XAS 和 XPS 揭示了界面反应机理和结构。该 TiO2（核）/Cu2O 薄膜（壳）结构是

由界面化学反应形成，因此具有很强的 TiO2-Cu2O 相互作用，有利于 TiO2-Cu2O 界面载

流子转移，同时稳定 Cu2O 结构，在光催化分解水制氢反应中表现出高活性和高稳定

性，并且 TiO2 只起光敏剂的作用，光生电子参与的水还原反应和光生空穴参与的甲醇

氧化反应均在 Cu2O 薄膜表面进行。该研究结果证实了 Cu2O 具有高光催化分解水产氢


- 71 -

活性，自身能够完成总包光催化反应，并为高稳定性 Cu2O 光催化剂制备提供了新途

径，获得国家授权发明专利（ZL 2013 1 0180706.6），发表在化学研究领域国际著名期

刊 Angew. Chem. Int. Ed. 54 (2015) 15260。基于该思路的“氧缺陷参与的 TiO2-M/MOx界

面催化表面化学”研究还在拓展中。

图 62 TiO2（核）/Cu2O 薄膜（壳）的纳米棒结构及性能示意图

光电功能材料研究组

1. 高于室温下工作的新型单相多铁材料研究

陆亚林教授课题组利用磁性插层的新方法，成功获得了具有完全自主知识产权的

新型单相多铁材料，并实现了高于室温（100 摄氏度）、且远离共振条件下的磁电耦合，

被国际同行评论为多铁材料领域近年来的一个非常显著的进展。

多铁材料是一种同时具有铁电极化有序和铁磁自旋有序的材料，可用于多态存

储，高灵敏度传感器和自旋电子器件等领域。由于单相结构比多相复合结构具有很大

优势，发展单相多铁材料是这个领域近年来的一大趋势，但之前在单相多铁材料领域

的研究以及所涉及到的为数不多的材料体系中除了铁酸铋（BiFeO3，BFO）具有室温多

铁性外，其它几乎都是在远低于室温或者在共振条件下。但 BFO 有其材料本身不可克

服的缺陷：比如其磁性是弱的反铁磁性，以及大的漏电流，这几乎完全限制了 BFO 的


- 72 -

发展和实际应用。因此，发展新的、在高于室温下具有铁电铁磁共存的、以及具有高

于室温的而且远离共振条件的磁电耦合的单相材料，是近年来多铁材料领域发展的一

个挑战。

研究人员通过选择合适的铁电层状钙钛矿结构母体材料，采用磁性插层的方法，

获得了具有 Aurivillius 结构的 SrBi5Fe

0.5Co

0.5Ti

4O

18 新材料。这一新材料在 100 摄氏度

时，依然有 44.5 μC/cm2 的剩余极化（2Pr），1.24 emu/g 的剩余磁化（2Mr），以及 350

μV·cm-1

·Oe-1 的磁电耦合系数，目前尚没有任何材料可与之相比拟。利用这个新材料，

课题组还演示了高温低磁场条件下工作的磁电耦合器件。

相关工作以“高温下低磁场响应的单相多铁材料”（Low Magnetic Field Response

Single-Phase Multiferroics under the High Temperature）为题发表于《材料地平线》

（Materials Horizons, 2, 232-236, 2015，评审人认为“The combination of properties

exhibited by this material is very rare but highly desired so I think this work will be of great

interest”，“It is an interesting work, which may attract wide attention in the field of

multiferroics”，“This study makes a very significant advance in the field”。相关工作也获

得了中国专利授权（ZL201210375807.4）。

2. 多参量复合量子功能材料在光催化上的应用研究

近几十年来，环境污染已经成为全球范围内关注的问题。这其中对人类健康威胁

较大的是水体中的有机物污染，主要来源于制药、杀虫剂、包装、印染等工业产生的


- 73 -

废水，以及药物和杀虫剂的滥用。因此发展环境友好，可大规模化的有机污染物治理

技术成为当务之急，比如光催化技术，可以直接利用光照来将各类有机化合物分解。

当前，氧化钛是最常用的商业化光催化剂，虽然它的材料成本低，但因为带隙

宽，所以只在紫外光下才具有活性。当前的研究主要集中在两个方向：通过带隙工程

提高材料在长波长波段的光活性；纳米化以提高表面积和减小电子-空穴复合，从而提

高光催化效率。虽然通过减小光催化剂的尺寸能有效提高光催化效率，但是随之而来

的问题是如何将其从溶液中有效去除以避免二次污染。一个有效的解决方法是在纳米

光催化剂中引入磁性，这样就很容易通过外加磁场来实现回收。过去，研究人员通常

是将光催化剂与磁性颗粒比如 Fe3O4 或 Fe2O3等进行复合，形成异质结来实现这一功

能。这种复合结构的制备过程比较复杂，热稳定性和光催化效率都有待提高。

最近，陆亚林课题组提出了多参量复合功能材料的概念，目的是在单相材料中实

现多种功能的集成。课题组选取了 Aurivillius 相的铋系层状钙钛矿材料作为母体材料，

博士生李晓宁首先用水热法成功制备了 Aurivillius 相的 Bi7Fe3Ti3O21 (BFTO)纳米架，该

材料不仅具有显著的可见光光催化降解污染物的能力，而且具有室温下的弱磁性和铁

电性，其框架结构还可以有效阻止磁性引起的纳米颗粒团聚问题（Visible Light

Responsible Bi7Fe3Ti3O21 Nanoshelf Photocatalyst with Ferroelectricity and Ferromagnetism,

J. Mater. Chem. A, 2, 13366, 2014）。在此基础上，李晓宁等又在该材料中成功引入了钴

元素。高分辨电子显微镜、同步辐射等技术证实 Bi7Fe3-xCoxTi3O21 (BFCTO)中磁性

Co/Fe 离子之间的相互作用能大大提高材料在室温下的磁性，实现了室温下纳米光催化

剂的磁回收和循环使用。并且掺杂 Co 元素也引入了新的电子能级，能将光催化剂的响

应波长扩展到 800 nm。为模拟对实际的工业污水处理，研究人员进一步验证了光催化

剂在高温粘稠溶液中的磁回收和光催化效果（Multifunctional Single-Phase Photocatalysts:

Extended Near Infrared Photoactivity and Reliable Magnetic Recyclability, Sci. Rep., 5,

15511, 2015）。同时，相关的工作还获得了中国发明专利授权（ZL201410370584.1）。


- 74 -

3. 铋层状钙钛矿材料中的交换偏置效应研究


- 75 -

陆亚林教授课题组成功地发现 Bi10Fe6Ti3O30 等具有长周期层状氧化物在低温下

具有优异的交换偏置现象，实现了单相多铁材料的高性能交换偏置输出。该类材料的

交换偏置场远高于已有的相分离体系和多铁异质结体系的交换偏置场，同时这种具有

显著的交换偏置效应的新的单相层状多铁材料的发现，不仅有利于基础物理研究的发

展，更能推动了其应用的步伐。

交换偏置，通常产生在两种磁性材料界面处的耦合相互作用，基于交换偏置效

应的自旋阀和磁隧道结的发现，使得巨磁阻材料成功地迈向了应用，并且创造了不菲

的经济价值。交换偏置现象常在同时包含有铁磁和反铁磁组分的体系中观察到，比

如：铁磁/反铁磁双层膜、铁磁/反铁磁超晶格、含有不均匀玻璃态的铁磁/反铁磁纳米

体系等。近年来，交换偏置系统拓展到一些多铁的异质结体系，比如：BiFeO3/CoFe、

SrMnO3/SrRuO3 等地，在这类体系中由于多铁材料间的磁电耦合效应存在，其交换偏

置效应不仅可以通过磁场来调控，还可以通过电场来调控，增加了体系的调控范围。

遗憾的是，传统的多组分的结构往往导致制备工艺复杂，复合相之间存在着共烧不匹

配、界面扩散等问题，从而制约着材料的磁电耦合性能；另外，铁电相的压电效应和

铁磁相的磁致伸缩效应之间的弹性应变/应力耦合过程中难以避免存在着能量损失，因

此开发具有优异的交换偏置性能的单相多铁材料对于进一步促进和拓展自旋电子学的

基础研究和应用发展具有重要的意义。

Bi10Fe6Ti3O30 为具有九层钙钛矿的层状 Aurivillius 结构的长周期单相陶瓷材料。

陆亚林教授课题组的博士生黄妍等通过 HADDF、同步辐射等实验手段直接观测到这种

长周期的氧化物中 B位的 Fe/Ti 原子不均匀分布，Fe原子倾向于分布在靠近铋氧层的区

域内而 Ti 原子倾向于分布在钙钛矿层的中心位置。正是这种磁性离子 Fe 的不均匀分布

导致在某些 Fe 富集的区域可能产生短周期磁有序性，形成铁磁团簇，使得材料中存在

团簇玻璃态和自旋倾斜反铁磁。进一步研究结果表明反铁磁团簇和团簇玻璃态之间的

相互作用受到温度的影响，并在合适的温度下会出现优异的交换偏置现象，从而为材

料带来新奇的磁学性能。这种具备明显交换偏置效应的单相多铁材料的发现，不仅为


- 76 -

寻找单相的交换偏置化合物提供了一种新的思路，而且将会对基础物理研究以及应用

器件开发起到至关重要的作用。相关工作以“长周期单相层状氧化物中的交换偏置现象

（Observation of Exchange Anisotropy in Single-Phase Layer-Structured Oxides with Long

Periods）”为题，已被 Nature 旗下子刊 Scientific Reports 杂志接收。

图 66 Bi10Fe6Ti3O30 结构示意图


- 77 -

图 67 不同温度下 Bi10Fe6Ti3O30 的交换偏置现象

（三）介绍本年度实验室重大成果，研究成果的水平和影响等。（如有成果与（二）完

全相同，可只列名称，写明“具体内容见……”）

1. 构筑三维多孔碳包覆的金属硫化物的普适方法及其在储能领域中的应用

我实验室余彦教授课题组与德国马普固体研究所合作的最新科研成果，相关结果

发表在 Advanced Science 上。具体如下：

随着智能电网以及电动汽车的大力发展，传统的锂电材料已经不能满足人们的需

要，迫切需要开发更高能量密度的锂离子电池电极材料。同时，由于传统的锂矿资源

比较匮乏，人们一直在努力寻找可以替代锂电池的新能源储能体系。钠离子电池以其

储量丰富，环境友好、价格低廉等优点，成为未来储能电池的重要发展方向之一。

作为储能材料，基于转化反应的过渡金属硫化物可以实现多电子转移，因此具备极高

的理论容量，从而得到科研工作者的广泛关注，有望成为优质的锂离子以及钠离子电

池电极材料，应用于下一代储能电源。然而，由于转化反应的多相共存的机制而导致


- 78 -

的动力学问题和金属硫化物的低电子电导极大的限制其充放电的倍率性能。除此之

外，金属硫化物材料充放电前后巨大的体积变化进一步恶化了其循环稳定性。针对上

述这些问题，德国马普所的朱昌宝博士和中国科学技术大学的余彦教授课题组合作，

对其进行了系统的研究，针对材料的结构进行设计，通过构筑碳包覆的三维多孔金属

硫化物，有效提高了此类材料的电化学循环稳定性和倍率性能。同时发展了静电喷雾

技术，实现高效、简单、稳定、普适的方法制备碳包覆的三维多孔金属硫化物。

团队利用生物分子半胱氨酸作为硫源，碳源，以及络合物配体，结合不同的金属阳离

子，利用静电喷雾技术可制备出多种金属硫化物。用该方法制备的三维多孔 SnS/C 复

合物可直接生长于 Ti 集流体上，不需要再额外添加粘结剂以及导电剂，大大简化了电

池组装过程。在 1A/g 的电流密度下，作为锂电池负极，300 次循环后 SnS/C 复合物其

容量仍然高达 535 mAh/g （>80%容量保持率）；而作为钠电池负极，300 次循环后其

容量超过 266 mAh/g （>80%容量保持率）。该结构的构筑有效的缩短了锂（钠）离子

以及电子的传输距离，并提高了复合物的电子电导率，而且该三维多孔结构有效的缓

冲了充放电过程中的电极材料的体积变化，同时解决了电解液在电极材料中的浸润问

题，最终可以大大提高储锂以及储钠的倍率性能以及循环稳定性。该方法具有极好的

普适性，可以推广至其他金属硫化物体系中，为开发设计新型的硫化物电极材料提供

了良好思路。

2、芦苇隐藏的潜能：长循环寿命的锂离子电池硅负极

余彦教授课题组与德国马普固体研究所合作，发展了一种环境友好、经济、简便

的锂离子电池硅负极制备方法，采用自然界的芦苇叶生物质资源为原料成功合成了三

维多孔的硅负极材料，取得了优异的电化学性能。该成果以“Energy Storage Materials

from Nature through Nanotechnology: A Sustainable Route from Reed Plants to a Silicon

Anode for Lithium-Ion Batteries”为题发表在《德国应用化学》上（Angew. Chem. Int. Ed.,

2015, DOI: 10.1002/anie.201503150）。文章发表同时,《德国应用化学》网站发表了题为

“芦苇隐藏的潜能:天然芦苇叶中的氧化硅结构可被开发成电极材料用作锂电池”的相关

新闻报道。


- 79 -

锂离子电池作为高能量密度的储能设备被广泛的应用于手机，笔记本电脑等便携

式电子产品中。而时下引人注目的电动汽车更是以锂离子电池作为主要动力来源。目

前，商用锂离子电池负极材料广泛使用石墨及改性石墨，但是其理论容量仅为 372毫安

时/克，大大制约了高能量动力电池的发展。硅基负极材料由于其较高的理论容量（4200

毫安时/克）成为下一代锂离子电池负极材料领域研究的热点。然而，目前传统的硅基负

极材料制备方法存在如下缺点：需使用正在迅速枯竭的石油原料制备的化学试剂为前

躯体或者需要通过复杂步骤化学步骤合成硅。基于此，我们发展了一种环境友好、经

济、简便的基于镁热还原的方法（使用芦苇叶为主要原料，同时作为硅源和模板）合成

多孔硅。这种多孔硅用于锂离子电池负极时，在 10C（6 分钟放电完成）放电电流密度

下，经过 4000 个循环后，可逆容量仍然高达 420 毫安时/克（高于传统商用石墨负极的

理论容量 372 毫安时/克）。

3、高效低成本光催化制氢材料取得新进展

杜平武教授课题组设计制备出具有高转化率的非贵金属光催化制氢材料，研究

成果以封面标题形式发表在英国皇家化学学会（RSC）旗下著名国际学术期刊《Energy &

Environmental Science 》上。该工作题目为 “Extraordinarily efficient photocatalytic

hydrogen evolution in water using semiconductor nanorods integrated with crystalline Ni2P

cocatalysts”，通过温和的方法巧妙地将新型非贵金属助催化剂磷化镍 Ni2P 均匀地负载

在硫化镉 CdS 半导体上，展现出了优越的光催化产氢性能和稳定性。 (Energy &

Environmental Science, 2015, 8, 2668-2676. DOI: 10.1039/C5EE01310K).

传统的石油和化石能源的消费引起了地球温暖化、环境污染和能源短缺等问题,是

当前人类所面临的重大挑战。在此背景下,以低能耗、低污染为基础的低碳经济正成为

全球关心和研究的热点。氢气作为一种高效清洁的二次能源载体,被认为是未来人类重

要的清洁能源来源。因此，开发和利用无污染的氢能源是实现低碳经济的一种重要途

径。开发无污染、低成本的制氢技术日益受到各国的高度关注。通过设计高效低成本

光催化体系吸收光分解水制氢，使人们看到了将太阳能转化为氢能的可能。

该研究组前期发现过渡金属磷化物作为助催化剂有着很好的光催化产氢的性质，


- 80 -

将磷化亚铜、磷化钼等磷化物负载在半导体上，可以有效的提升半导体光催化产氢的

效率 (J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 10243-10247 ； J. Mater. Chem. A ， 2015, 3,

16941-16947)。基于前期工作，该研究组利用溶剂热法巧妙地将新型 Ni2P 助催化剂负

载在了 CdS 半导体上，得到了分布均匀，接触紧密的 Ni2P/CdS 复合结构，从实验数据

和光谱表征证明了该结构能有效的促进 CdS 光生电子的转移，从而抑制电子空穴对的

复合，提高光催化制氢性能。通过外加电子受体结合超快瞬态光谱，研究了光催化过

程的反应机理，发现了快速电子转移过程。在 Na2S/Na2SO3电子给体存在的条件下，催

化剂实现了高效的光催化制氢（产氢速率达到 1,200 μmol h-1

mg-1

, 转化数 TON 达到

~3,270,000 in 90 hours，TOF ~36,400 h-1 for Ni2P）。由于原料价格低廉，性能优异，制

备简单，该材料作为光催化制氢材料展现出重要前景

4、铜基分解水制氢双功能催化剂取得进展

杜平武教授课题组利用铜基材料用于催化分解水制氢–3 月 6 日在美国化学会

（ACS）旗下著名催化学术期刊 ACS Catalysis 发表。该工作利用铜离子氧化还原共沉

淀的性质巧妙地在导电玻璃上生长混合价的铜基双功能催化剂，既能催化水的还原制

氢，又能催化水氧化，实现了催化水的全分解。（ACS Catalysis, 2015, 5 (3), pp

1530–1538; DOI: 10.1021/cs501480s）。

当前，随着化石能源原料的日渐消耗和温室效应的日渐显著，发展绿色、清洁、

可持续的能源显得尤其紧迫。氢气是一种非常清洁，环境友好的能量载体，属于可再

生的能源。氢能利用过程中，氢气被氧化，产生的唯一废料就是水，而产生的水又可

以被重复用作原料制氢。因此，电能或者太阳能转化为氢能是未来人类活动理想的能

量转化途径。催化剂在水分解制氢过程中起着非常重要的作用，包括降低反应势垒，

减少能耗，增加反应效率和速率等（Energy & Environmental Science 2012, 5,

6012-6021）。

该研究组前期发现通过铜配合物前驱体或者无机铜盐可以有效的合成异相氧化铜

催化剂，用于催化水氧化（ Electrochemistry Communications, 2014, 46, 1-4;


- 81 -

Electrochimica Acta, 2015, 160, 202-208）。基于前期工作，通过改变催化沉积的条件，

成功制备了混合价的铜基催化剂电极。在近中性电解质条件下，催化剂可以实现水的

电催化还原制氢（过电势 <400 mV)，又能催化水氧化(过电势 <490 mV)，催化过程的

法拉第电流效率均 > 97%。该工作是首次证明铜基材料的在水分解制氢方面的双功能

催化性质，因此实验上对于发展低成本能源催化材料具有重要的意义。审稿人认为

“This is very interesting in this catalyst composite which not only possess bifunctional but

also can be switchable. This catalyst composite can be applied in water-splitting for clean

energy hydrogen and oxygen.”；“This paper reported that a series of water-soluble copper

complexes can be prepared the copper-based bifunctional catalyst that can be produced both

hydrogen and oxygen.…it’s a nice work”。

5. 中国科大成功捕获“消失”的富勒烯

杨上峰教授课题组成功地合成并分离表征了一种十余年来一直被认为因稳定性

低而“不可被分离”的新结构内嵌富勒烯，这一发现弥补了内嵌富勒烯研究领域的一席

空白，实验上证明了分离出低稳定性的新结构富勒烯的可能性。该工作以“Capturing

the Long-Sought Small-Bandgap Endohedral Fullerene Sc3N@C82 with Low Kinetic

Stability”为题发表于最新一期的国际重要化学期刊《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc.

2015, 137, 3119−3123）。

富勒烯结构中最为特殊的性质是其碳笼内部为空腔结构，因此可以在其内部空

腔内嵌某些特殊物种（原子、离子或原子簇），由此而形成的富勒烯被称为内嵌富勒烯

（endohedral fullerene）。由于内嵌富勒烯内部所内嵌的物种可以转移特定数目的电子到

外部的碳笼上，内嵌富勒烯具有许多空心富勒烯所不具备的特殊物理和化学性质，从

而成为碳材料领域的国际研究热点。值得一提的是，1999 年 Nature 期刊报道了一种新

型内嵌富勒烯 — Sc3N@C80（称之为内嵌金属氮化物原子簇富勒烯），因其产率高于

其他所有内嵌富勒烯从而掀起了内嵌富勒烯的研究热潮。随后人们对于基于其他稀土

金属的内嵌金属氮化物原子簇富勒烯的研究表明一系列不同大小的碳笼均可以形成内

嵌金属氮化物原子簇富勒烯。然而，目前分离出的基于金属钪（Sc）的内嵌金属氮化物

原子簇富勒烯的碳笼均小于 C80，而仅比 Sc3N@C80 多两个碳原子的 Sc3N@C82 虽然


- 82 -

被数个研究组发现存在于混合物产物中，但经过分离后却神秘地“消失”了。理论研究

结果表明其带隙太小导致动力学上不稳定从而“不可被分离”。因此，实验上能否分离

出 Sc3N@C82 成为十余年来一直困扰着富勒烯界的一大难题。

该研究组基于前期在新结构内嵌富勒烯合成和分离方面的系列工作（Angew.

Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8196-8200；Chem. Commun. 2009, 6391-6393；J. Am. Chem. Soc.

2010, 132, 5413-5421；Chem. Commun. 2011, 47, 11822-11839；Inorg. Chem. 2012, 51,

3039–3045；Sci. Rep. 2013, 3, 1487-1492；Inorg. Chem. 2014,53, 5201-5205），通过改进

电弧放电法所用到的电弧炉装置，成功地提高了 Sc3N@C82 的产率，并利用多步高效

液相色谱法成功分离了 Sc3N@C82。进一步地，通过与厦门大学谢素原教授组合作，

利用 X 射线单晶衍射法成功确定出其碳笼的分子结构为 C2v(39718)-C82，这也是基于

C82 碳笼的内嵌金属氮化物原子簇富勒烯家族中一个全新的碳笼异构体结构。有意思

的是，该异构体结构与理论计算所预测的结构并不一致，因此实验上成功确定其分子

结构对于澄清多年来对其结构的错误认识具有重要的意义。审稿人认为“This article

reports a significant advance in endohedral fullerene chemistry”；“This work represents a

significant advancement in the field of metallofullerene science… It is great work”。

国家科研项目一览表（经费单位：万元）


- 83 -

序号项目类别项目名称

开始

时间

结束

时间

总

经费

本年

实到

经费

负责人

1. “863”计划

低成本非真空铜铟镓硒太阳电

池中试技术

2012 2014 1138 113 黄富强

2.

国家 973 计划

重大科学研究

计划

原位动态表征及理论

2013 2017 547 86 黄伟新

3.

国家 973 计划

重大科学研究

计划

新型过渡金属氧化物复合量子

功能材料研究和新奇物理效应

探索-3

2012 2016 0 17.5 武晓君

4.

国家 973 计划

重大科学研究

计划



探索-1

2012 2016 0 26.25 朱长飞

5.

国家 973 计划

重大科学研究

计划

物性和结构高灵敏、高分辨检

测的新原理、新方法

2012 2016 568 57 徐鑫

6.

国家 973 计划

重大科学研究

计划



探索

2012 2016 795 62 陆亚林

8.

国家 973 计划

重大科学研究

计划


测的新原理、新方法-3

2012 2016 0 27 张国斌

9.

国家 973 计划

重大科学研究

计划

纳米限域结构催化材料

2013 2017 45 0 马运生


- 84 -

10.

国家 973 计划

重大科学研究

计划


测的新原理、新方法-1

2012 2016 0 0 高琛

11.

国家 973 计划

重大科学研究

计划

氧化物复合量子功能材料中的

多参量过程及效应

2012 2016 陆亚林

12.

国家 973 计划

重大科学研究

计划

新型功能材料的结构和物性研

究

2011 2015 30 22 张振宇

13. 国家 973 计划

973 计划

高性能阴极构建及其电化学行

为

2012

2016 451 28 夏长荣

14. 国家 973 计划

973 计划

纳米分辨三维成像相关共性技

术及关键器件研究-1

2012 2016 0 19.66 韦世强

15. 国家 973 计划

973 计划

X 射线纳米分辨三维结构成像

新理论和新方法研究

2012 2016 660 134 韦世强

16. 国家 973 计划

973 计划

中低温SOFC关键材料设计及荷

电传导机制

2012 2013 419 80 占忠亮

17. 其他项目

新一代高称度低剂量 X 射线相

位衬度 CT 研制

2015 2019

1590

0

4400 陆亚林

18. 其他项目其它

合肥光源供电系统改造

2015 2017 1925 750 陆亚林

19. 其他项目

国外大科学中心调研及政策研

究

2015 2015 45 45 陆亚林

20. 其他国家任务

XX 用耐 XX 耐 XX 含锂陶瓷隔

膜研制

2013 2016 311 80 温兆银

21. 其他国家任务 XXX 转换装置 2012 2015 320 102.4 温兆银

22. 其他国家任务大尺寸 XX 陶瓷管的研制 2013 2015 263 176 张敬超


- 85 -

23.

国家重大科学

仪器设备开发

专项

新型深紫外全固态激光源及前

沿装备开发（1）--多元催化剂表

面结构深紫外激光光发射电子

显微镜研究

2012 2016 80 20 黄伟新

24. 国家自然科学

基金创新群体

基于同步辐射装置的新方法与

能源材料研究-韦世强

2014 2016 600 99 韦世强


基金创新群体

基于同步辐射装置的新方法与

能源材料研究

2014 2016 0 33 韦世强


基金重点项目

时空分辨同步辐射新方法及其

功能材料的动力学研究

2012 2016 360 108 韦世强


基金重点项目

高比能锂-空气电池非碳材料体

系及其构效关系的研究

2015 2019 355 112 温兆银

28. 优秀青年科学

基金项目

新型碳基复合材料

2014 2017 100 40 朱彦武


基金重点项目

富勒烯骨架修饰及其应用研究

2012 2016 0 22.5 杨上峰


基金面上项目

钠离子电池正极材料 NaxMO2

的晶体结构调控和电化学性能

完善

2016 2019 80.4 34 陈春华


基金面上项目

直孔阳极支撑中低温固体氧化

物燃料电池制备和性能研究

2016 2019 76 32 陈初升


基金面上项目

新型富勒烯衍生物应用于钙钛

矿太阳能电池的电子传输材料

研究

2016 2019 76.8 32 杨上峰


基金面上项目

衬底调控石墨烯与类石墨烯二

维单层材料表面化学活性的理

论研究

2016 2019 76.8 32 武晓君


- 86 -


基金面上项目

PVDF 基高分子材料的挠曲电效

应研究

2014 2017 80 16 初宝进


基金面上项目

阴离子掺杂的耐二氧化碳腐蚀

的铈酸钡基质子导体电解质

2014 2017 80 16 夏长荣


基金面上项目

氮化硅基中空纤维陶瓷膜的制

备及其功能化

2014 2017 80 16 徐鑫


基金面上项目

高比表面积碳材料双电层电容

的限制因素

2014 2017 80 16 季恒星


基金面上项目

锂电池中碳电极表面SEI膜形成

机理及其稳定性的原位电镜研

究

2014 2017 84 16.8 向斌


基金面上项目

一维核（Si、Ge）/壳（碳）结构

多孔纳米线、纳米管的可控制

备以及高性能储锂研究

2014 2017 84 16.8 余彦


基金面上项目

金催化的模型体系研究（II）：

双金属表面和金-氧化物界面

2014 2017 86 17.2 黄伟新


基金面上项目

新型内嵌金属氮杂富勒烯的合

成、分离、结构及性质研究

2014 2017 85 17

杨上峰


基金面上项目

非贵金属钴配合物作为均相催

化剂应用于太阳能制氢研究

2013 2016 80 16 杜平武


基金面上项目

海水淡化用疏水性无机分离膜

研究

2013 2016 80 16 陈初升


基金面上项目

高转换效率 CdTe 薄膜太阳电池

关键科学问题及电池制备

2013 2016 78 15.6 王德亮


基金面上项目

同步辐射用像差校正全息光栅

的逆向设计

2013 2016 90 18 张国斌


基金面上项目

氧化亚铜纳米晶催化性能的形

貌效应 2012 2015 62 0 黄伟新


- 87 -


基金面上项目

杂化调控的石墨烯自旋电子器

件的原理、设计与稳定性的理

论研究

2012 2015 60 0 武晓君


基金面上项目

水分解制氢超薄陶瓷透氧膜反

应器研究

2012 2015 60 0 高建峰


基金面上项目

高储锂性能三维多孔 Si、Ge 纳

米粉体负极材料的研究

2012 2015 50 0 余彦


基金面上项目

非均匀高倍率放电作用下锂离

子电池释热机理及热失控预测

2012 2015 60 0 王青松


基金面上项目

纳米等离激元与太阳电池中的

非平衡物理过程耦合研究

2015 2018 79 - 王德亮


基金面上项目

填充方钴矿热电材料器件失效

机制与服役行为研究

2014 2017 80 16 李小亚


基金面上项目

镓酸镧基薄膜电解质电池阴极

的浸渍制备及性能研究

2013 2016 78 15.6 占忠亮


基金面上项目

锂空气电池空气电极功能性粘

接剂及复合空气电极制备科学

研究

2013 2016 80 16.4 温兆银


基金面上项目

锂空气电池金属氧化物基空气

电极的材料设计及性能研究

2013 2016 80 16 吴相伟


基金面上项目

新型镧基质子导体及其在氢分

离中的应用

2014 2017 80 16 张敬超


基金面上项目

高性能、超微结构硫-碳电极的

设计及其在碱金属-硫电池中的

应用

2014 2017 80 16 韩金铎


基青年基金

新型微孔结构氧化物薄膜功能

材料:“自上而下”设计、表征与

应用

2015 2017 25 0 路军岭


- 88 -


基金青年基金

H2O/CO2 共电解膜反应器的制

备与反应机理研究

2014 2016 25 10 叶晓峰


基金青年基金

镓酸镧基薄膜电解质对称电池

的可控构建及优化

2014 2016 25 10 李军良


基金青年基金

以新奇结构和物性为导向的新

型 4d/5d 过渡金属氧化物固体化

学探索

2015 2017 30 23 赵庆彪


基金青年基金

基于四面体网络结构的新型窄

带隙铁电光伏材料的探索

2015 2017 25 18 张刚华


基金青年基金

黑色氧化钛/窄带隙半导体异质

结的全太阳光光催化与光电转

换研究

2015 2017 25 18 尹浩


基金青年基金

二维/三维高热导石墨烯的可控

制备及其散热应用

2015 2017 25 18 林天全


基金青年基金

金属-碳复合材料及其在中温钠

电池界面中的应用研究

2015 2017 25 15 胡英瑛


基金青年基金

球形核壳异质结构硫碳复合材

料的设计及其在锂硫电池中的

应用

2015 2017 25 15 靳俊

67.

中科院-基金委

联合资助基金

项目

晶面对金属-载体相互作用影响

的同步辐射方法研究-nsfc

2014 2016 74 37 黄伟新

68. 联合资助基金

项目-中科院

关联体系中电荷有序的原位同

步辐射表征-nsfc

2012 2015 300 0 高琛

69. 中科院重点部

署项目

微结构中水的行为及其调控 3 2014 2017 90 30.5 黄伟新


- 89 -

70.

重点部署项目

前沿科学重大

突破择优支持

材料的设立、创制及计算设计

方法

2014 2016 300 30 陆亚林

71.

重点部署项目

前沿科学重大

突破择优支持

中科院间接费用-陆亚林

2015 2015 0 120 陆亚林

72.

中科院战略性

先导科技专项

A

纳米结构在特定能源、环境与

健康领域中的应用--丙烯环氧化

2013 2017

122.7

5

51 黄伟新

73. 中科院先导专

项

超导新化合物和复合结构的设

计制备与超导性能研究

2012 2016 980 226 黄富强

74. 院 STS

关键热电材料与器件在热电空

调系统的示范

2014 2015 300 90

陈立东、

柏胜强

75. 中科院科技项

目

基于质子陶瓷膜的中低温固体

氧化物燃料电池研究

2014 2017 50 0 刘卫

76. 中科院人才计

划

中科院青促会 2014 2017 40 10 林天全

77.

国家知识产权

局-专利专项资

金资助

陶瓷颗粒增强复合钎料

2020 0 0 王海千

78.

安徽省教育厅

安徽省高等学

校省级自然科

学研究项目重

大项目

苯选择加氢制环己烯绿色合成

路线中的光催化剂研究

2014 2016 20 0 傅正平


- 90 -

79.

安徽省教育厅

安徽省高等学

校省级自然科

学研究项目重

大项目

高性能锂离子电池用具有优异

电化学性能的蛋黄结构锰基正

极材料的制备与表征

2014 2016 20 0 陈春华

81.

安徽省教育厅

安徽省高等学

校省级自然科

学研究项目重

大项目

固体氧化物燃料电池堆关键材

料及技术的研究

2012 2014 5 3 夏长荣

82.

安徽省教育厅

安徽省高等学

校省级自然科

学研究项目重

点项目

新型致密陶瓷-金属混合导体透

氢膜研究

2012 2014 5 3 刘卫

83.

安徽省科技厅

省自然科学基

金

CdTe 薄膜太阳电池结构设计及

电池制备

2014 2016 7 0 王德亮

84.

安徽省科技厅

省自然科学基

金

可控形貌钛酸前体制备 TiO2 复

合纳米结构及其催化性能研究

2014 2016 7 0 汪文栋

85.

安徽省教育厅

安徽省高等学

校省级自然科

学研究项目产

学研项目

白光 LED 用高亮度钡硅氧氮荧

光粉的量子设计和制备

2012 2014 3 2 郝绿原

86.

能量转换材料与固体缺陷重点

实验室和上海工程中心 2015 2018 100 55 温兆银


- 91 -

87. 上海市匹配等 / / / /

240.2

8

黄富强

88. 上海市经济信

息化委

固体氧化物燃料电池产业化关

键技术研究及应用示范

2014 2016 100 50 占忠亮

89. 地方基金

固体氧化物燃料电池界面扩散

分析

2012 2014 50 10 叶晓峰

90.

合肥大科学中

心高端用户培

育基金卓越用

户

新型多参量复合量子功能材料

的研究

2015 2016 30 30 陆亚林

91.

合肥大科学中

心高端用户培

育基金精进用

户

金属-氧化物表界面的原子级精

细调控与表征

2015 2016 10 10 路军岭

92.

合肥大科学中

心高端用户培

育基金精进用

户

低碳分子高效转化催化基础的

同步辐射研究

2015 2016 10 10 黄伟新

93.

合肥大科学中

心培育项目科

学研究项目

SrBi5Fe0.5Co0.5Ti4O18 的磁畴

结构研究

2015 2015 10 10 陆亚林

94.

合肥大科学中

心培育项目科

学研究项目

铁和钴基光催化剂的结构和性

能的同步辐射研究

2015 2015 10 10 韦世强

95.

合肥大科学中

心培育项目科

学研究项目

拓扑平带电子结构的实验探索

2015 2015 10 10 张国斌


- 92 -

96.

合肥大科学中

心培育项目科

学研究项目

VO2 外延膜金属-绝缘体转变中

的晶体/电子结构演化研究

2015 2015 10 0 高琛

97.

合肥物质科学

技术中心培育

基金

长寿命、高安全、宽温区全固

态锂离子电池基础科学问题研

究

2014 2016 60 0 陈春华

98.

合肥物质科学

技术中心培育

基金

新型低维碳材料的制备和应用

研究

2015 2016 130 65 陆亚林

99.

合肥物质科学

技术中心培育

基金

孔径式高通量太赫兹近场探测

系统

2015 2016 70 35 陆亚林

100. 中国科技大学科研协作费 2014 2016 25

15.61

50

占忠亮

101.

基本科研业务

费重要方向项

目培育基金

钙钛矿太阳能电池的新型界面

层材料研究

2015 2017 110 0 杨上峰

102.

基本科研业务

费重要方向项

目培育基金

低维半导体材料用于光催化制

氢研究

2015 2017 70 0 杜平武

103.

基本科研业务

费重要方向项

目培育基金

催化表面化学

2015 2017 300 0 黄伟新

104.

基本科研业务

费青年创新基

金

用于电化学能量存储的三维碳

电极材料

2014 2015 20 0 季恒星


- 93 -

105.

基本科研业务

费青年创新基

金

三维碳储能材料中的维度控制

研究

2014 2015 20 0 朱彦武

106.

基本科研业务

费青年创新基

金

高效低成本催化剂材料用于分

解水制氢研究

2014 2015 20 0 杜平武

107.

基本科研业务

费青年创新基

金

原子层面上的金属催化剂设计

与合成

2014 2015 20 0 路军岭

108.

基本科研业务

费创新团队培

育基金

“缺陷”设计、调控与能量转换

材料

2012 2015 100 0 武晓君

合计 --- --- --- --- 3146

8.75

8366.

605 ---

注：项目类别请填国家重大专项，“973”计划，“863”计划，国家科技支撑计划项目，国家自然科学

基金，行业性重大专项，院先导性专项、部委项目等。

国际合作项目一览表

序号

合作

国别

合作

单位

项目名称

开始

时间

结束

时间

总经费

本年实到

经费

负责人

1 荷兰 Shell

Laboratory Feasibility study of

Ceramics menbrane reactor for

lowcost conversion of natural gas to

syngas

2014 2015 65 31.2315 陈初升

合计 --- --- --- --- --- 65 31.2315 ---

注：国际合作项目指双方单位正式签订协议书的国际合作科研项目

横向合作及其它项目一览表

序号委托单位项目名称

开始

时间

结束

时间

总经

费

本年实

到经费

负责人

1 其他

锂离子电池磷酸钒锂正极材料研

发 2013 2015 1 0 陈春华


- 94 -

2 广西师范

大学

配位分子簇光催化性能及电催化

性能测试 2015 6 6 杜平武

3 Shell

Laboratory Feasibility study of

Ceramics menbrane reactor for

lowcost conversion of natural gas to

syngas

2014 2015 65 31.2315 陈初升

4 中国工程

物理研究

院核物理

与化学研

究所

基于事件记录中子散射实验数据

分析技术 14.5 13.775 张国斌

5 华顺天盛

（北京投

资管理有

限公司）

钠镍电池研究 2014 2017 1800 856.6 温兆银

6 美国康宁

公司

锂电池固体电解质研究 2014 2016 315 54.3 温兆银

7 日立金属技术开发 2015 2015 61 陈立东

柏胜强

8 401 所技术开发 2015 2015 40 廖锦城

合计 --- --- --- --- 2201.5 1062.907

---

注：横向协作项目指有正式合同书的项目

国家重点实验室专项经费自主研究课题一览表

序号课题名称

开始

时间

结束

时间

总经费

本年度

经费

负责人

1

二氧化钛-二氧化硅复合的有序介孔材料在

染料敏化太阳能电池中的应用

2014 2016 5 3.5 支健

2 基于复合电解质的锂硫二次电池的研究 2014 2016 5 3.5 靳俊

3 中低温 SOFC 高性能纳微结构阴极材料研究 2014 2016 5 3.5 骆婷

合计 --- --- --- 15 10.5 ---


- 95 -


- 96 -

(四) 发表论文列表

序

号

论文名称刊物名称

论文所

在期刊

的卷、

期、页

论

文

收

录

类

型

是

否

为

1

区

论

文

论文作者通讯作者

1.

High performance solid

oxide electrolysis cell

with impregnated

electrodes

ELECTROCH

EMISTRY

COMMUNICA

TIONS

2015,54,

23 -27 SCI 是

ChenTing;ZhouYu

cun;

LiuMinquan；

Yuan chun,Ye

Xiaofeng,zhanzhon

gliang, a Wang

shaorong

王绍荣

2.

Surface Disinfection

Enabled by a

Layer-by-Layer Thin

Film of

Polyelectrolyte-Stabilize

d Reduced Graphene

Oxide upon Solar

Near-Infrared Irradiation

ACS APPLIED

MATERIALS

&

INTERFACES

2015,7,1

0511-10

517

SCI 是

Hui, Liwei;

Auletta, Jeffrey T.;

Huang, Zhiyu;

Chen, Xiang; Xia,

Fei; Yang,

Shangfeng; Liu,

Haitao; Yang,

Lihua

阳丽华

3.

Improving the

Conductivity of

PEDOT:PSS Hole

Transport Layer in

Polymer Solar Cells via

Copper(II) Bromide Salt

Doping

ACS APPLIED

MATERIALS

&

INTERFACES

2015,7,1

439-144

8

SCI 是

Zhao, Zhiqiang;

Wu, Qiliang; Xia,

Fei; Chen, Xiang;

Liu, Yawei; Zhang,

Wenfeng; Zhu,

Jun; Dai,

Songyuan; Yang,

Shangfeng

杨上峰


- 97 -

4.

Uniform, Stable, and

Efficient

Planar-Heterojunction

Perovskite Solar Cells by

Facile Low-Pressure

Chemical Vapor

Deposition under Fully

Open-Air Conditions

ACS APPLIED

MATERIALS

&

INTERFACES

2015,7,2

708-271

4

SCI 否

Luo, Paifeng; Liu,

Zhaofan; Xia, Wei;

Yuan, Chenchen;

Cheng, Jigui; Lu,

Yingwei

罗派峰

5.

Superelastic Few-Layer

Carbon Foam Made from

Natural Cotton for

All-Solid-State

Electrochemical

Capacitors

ACS Applied

Materials &

Interfaces

2015,

21,

5943-59

49

SCI 否

Lin TQ, Liu FX,

Xu, F, Bi H, Du Y,

Huang FQ

黄富强

6.

Enhanced Performance

of Perovskite

CH3NH3PbI3 Solar Cell

by Using CH3NH3I as

Additive in Sequential

Deposition

ACS Applied

Materials &

Interfaces

2015, 7,

12937-1

2942

SCI 否

Xie YA, Shao F,

Wang YM, Xu T,

Wang DL, Huang

FQ

黄富强

7.

Thermal Decomposition

of Bismuth Oxysulfide

from Photoelectric

Bi2O2S to

Superconducting

Bi4O4S3

ACS Applied

Materials &

Interfaces

2015, 7,

4442-44

486

SCI 否

Zhang X, Liu Y,

Zhang G, Wang Y,

Zhang H, Huang

FQ

黄富强

8.

Size-Dependent Reaction

Pathways of

Low-Temperature CO

Oxidation on Au/CeO2

Catalysts

ACS

CATALYSIS

2015,5,1

653-166

2

SCI 是

Chen, Shilong;

Luo, Liangfeng;

Jiang, Zhiquan;

Huang, Weixin

黄伟新

9.

Precisely Controlled

Porous Alumina

Overcoating on Pd

Catalyst by Atomic

Layer Deposition:

Enhanced Selectivity and

Durability in

Hydrogenation of

1,3-Butadiene

ACS

CATALYSIS

2015,5,2

735-273

9

SCI 是

Yi, Hong; Du,

Hongyi; Hu,

Yingli; Yan, Huan;

Jiang, Hai-Long;

Lu, Junling

路军岭


- 98 -

10.

Single-Crystal

Atomic-Layered

Molybdenum Disulfide

Nanobelts with High

Surface Activity

ACS NANO

2015,9,6

478-648

3

SCI 是

Yang, Lei; Hong,

Hao; Fu, Qi;

Huang, Yuefei;

Zhang, Jingyu;

Cui, Xudong; Fan,

Zhiyong; Liu,

Kaihui; Xiang, Bin

Liu,

Kaihui;向

斌

11.

Constructing Highly

Oriented Configuration

by Few-Layer

MoS2:Toward

High-Performance

Lithium-Ion Batteries

and Hydrogen Evolution

Reactions

ACS nano

9(12)(20

15)1246

4- 12472

SCI 是

Sanpei Zhang,B. V.

R. Chowdari,

Zhaoyin Wen,,Jun

Jin, and Jianhua

Yang

温兆银

12.

A Flexible Porous

Carbon

Nanofibers-Selenium

Cathode with Superior

Electrochemical

Performance for Both

Li-Se and Na-Se

Batteries

ADVANCED

ENERGY

MATERIALS

2015,5 SCI 是

Zeng, Linchao;

Zeng, Wencong;

Jiang, Yu; Wei,

Xiang; Li, Weihan;

Yang, Chenglong;

Zhu, Yanwu; Yu,

Yan

朱彦武,

余彦

13.

Fast Li Storage in

MoS2-Graphene-Carbon

Nanotube

Nanocomposites:

Advantageous

Functional Integration of

0D, 1D, and 2D

Nanostructures

ADVANCED

ENERGY

MATERIALS

2015,5 SCI 否

Zhu, Changbao;

Mu, Xiaoke; van

Aken, Peter A.;

Maier, Joachim;

Yu, Yan

余彦

14.

A Nanostructured

Architecture for

Reduced-Temperature

Solid Oxide Fuel Cells

ADVANCED

ENERGY

MATERIALS

2015,5

，

1500375

-1-

1500375

-6

SCI 是

Yucun Zhou , Hao

Wu , Ting Luo ,

Jianqiang

Wang ,Yixiang

Shi ,Changrong

Xia ,*Shaorong

Wang , and

Zhongliang Zhan

占忠亮

15.

Lead-Free Metamaterials

with Enormous Apparent

Piezoelectric Response

ADVANCED

MATERIALS

2015,27,

6349 SCI 是

Zhou, Wanfeng;

Chen, Pan; Pan, Qi;

Zhang, Xiaotong;

Chu, Baojin

初宝进


- 99 -

16.

Synthesis and Enhanced

Electrochemical

Catalytic Performance of

Monolayer

WS2(1-x)Se2x with a

Tunable Band Gap

ADVANCED

MATERIALS

2015,27,

4732-47

38

SCI 是

Fu, Qi; Yang, Lei;

Wang, Wenhui;

Han, Ali; Huang,

Jian; Du, Pingwu;

Fan, Zhiyong;

Zhang, Jingyu;

Xiang, Bin

向斌

17.

Graphene/Sulfur Hybrid

Nanosheets from a

Space-Confined "Sauna"

Reaction for

High-Performance

Lithium-Sulfur Batteries

ADVANCED

MATERIALS

2015,27,

5936-59

42

SCI 否

Fei, Linfeng; Li,

Xiaogang; Bi,

Wentuan; Zhuo,

Zhiwen; Wei,

Wenfei; Sun, Li;

Lu, Wei; Wu,

Xiaojun; Xie,

Keyu; Wu,

Changzheng; Chan,

Helen L. W.;

Wang, Yu

吴长征,

王路

18.

New Tubular Graphene

Form of a

Tetrahedrally-Connected

Cellular Structure

Advanced

Materials

2015,

21,

5943-59

49

SCI 是 Bi H, Chen IW,

Lin TQ, Huang FQ 黄富强

19.

Resistance switching of

epitaxial VO2/Al2O3

heterostructure at room

temperature induced by

organic liquids

AIP

ADVANCES 2015,5 SCI 是

Yang, Mengmeng;

Yang, Yuanjun;

Hong, Bin; Huang,

Haoliang; Hu,

Sixia; Dong,

Yongqi; Wang,

Haibo; He, Hao;

Zhao, Jiyin; Liu,

Xuguang; Luo,

Zhenlin; Li,

Xiaoguang; Zhang,

Haibin; Gao, Chen

高琛

20.

Electrical and thermal

transport properties of Y

bxCo4Sb12 filled

skutterudites with

ultrahigh carrier

concentrations

AIP

ADVANCES

2015,5,1

17239-1

17248

SCI 否

Yulong Li, Pengfei

Qiu, Zhen Xiong,

Jikun Chen,

Raghavendra

Nunna, Xun Shi,

and Lidong Chen

Pengfei

Qiu,


- 100 -

21.

Platinum Multicubes

Prepared by

Ni2+-Mediated Shape

Evolution Exhibit High

Electrocatalytic Activity

for Oxygen Reduction

ANGEWAND

TE

CHEMIE-INT

ERNATIONA

L EDITION

2015,54,

5666-56

71

SCI 否

Ma, Liang; Wang,

Chengming; Xia,

Bao Yu; Mao,

Keke; He, Jiawei;

Wu, Xiaojun;

Xiong, Yujie; Lou,

Xiong Wen

(David)

Xiong,

Yujie;Lo

u, Xiong

Wen

22.

Efficient Coupling of

Solar Energy to Catalytic

Hydrogenation by Using

Well-Designed

Palladium

Nanostructures

ANGEWAND

TE

CHEMIE-INT

ERNATIONA

L EDITION

2015,54,

2425-24

30

SCI 否

Long, Ran; Rao,

Zhoulv; Mao,

Keke; Li, Yu;

Zhang, Chao; Liu,

Qiliang; Wang,

Chengming; Li,

Zhi-Yuan; Wu,

Xiaojun; Xiong,

Yujie

熊宇杰

23.

Effect of surface

modification with H2S

and NH3 on TiO2 for

adsorption and

photocatalytic

degradation of gaseous

toluene

APPLIED

CATALYSIS

B-ENVIRONM

ENTAL

2015,17

0,215-22

4

SCI 否

Zhang, Fan; Wang,

Mengjiao; Zhu,

Xiaodi; Hong, Bin;

Wang, Wendong;

Qi, Zeming; Xie,

Wei; Ding, Jianjun;

Bao, Jun; Sun,

Song; Gao, Chen

孙松,高

琛

24.

Platinum-induced

structural collapse in

layered oxide

polycrystalline films

APPLIED

PHYSICS

LETTERS

2,015,10

6 SCI 是

Wang, Jianlin;

Huang, Haoliang;

Liu, Changhui; Fu,

Zhengping; Zhai,

Xiaofang; Peng,

Ranran; Lu, Yalin

彭冉冉,

陆亚林

25.

Influence of annealing

temperature on the

crystallization and

ferroelectricity of

perovskite CH3NH3PbI3

film

APPLIED

SURFACE

SCIENCE

2015,35

7,391-39

6

SCI 是

Wang, Fangfang;

Meng, Dechao; Li,

Xiaoning; Zhu,

Zhu; Fu,

Zhengping; Lu,

Yalin

傅正平


- 101 -

26.

Graphene Wrapped

Copper-Nickel

Nanospheres on Highly

Conductive Graphene

Film for Use as Counter

Electrodes of

Dye-sensitized Solar

Cells

Carbon

2015,

91,

153-160

SCI 是 Bi H, Cui HL, Lin

TQ, Huang FQ 黄富强

27.

Colored titania

nanocrystals and

excellent photocatalysis

for water cleaning

Catalysis

Commun.

2015,

60,

55-59

SCI 否

Wang HN, Lin TQ,

Zhu GL, Yin H, Lü

ZJ, Li YT, Huang

FQ

黄富强

28.

Structural features and

catalytic performance in

CO preferential

oxidation of CuO-CeO2

supported on

multi-walled carbon

nanotubes

CATALYSIS

SCIENCE &

TECHNOLOG

Y

2015,5,1

568-157

9

SCI 是

Gao, Yuxian; Xie,

Kangmin; Wang,

Wendong; Mi,

Shiyang; Liu,

Ning; Pan,

Guoqiang; Huang,

Weixin

汪文栋

29.

Activated-carbon-suppor

ted K-Co-Mo catalysts

for synthesis of higher

alcohols from syngas

CATALYSIS

SCIENCE &

TECHNOLOG

Y

2015,5,2

925-293

4

SCI 否

Lv, Meimei; Xie,

Wei; Sun, Song;

Wu, Gaimei;

Zheng, Lirong;

Chu, Shengqi; Gao,

Chen; Bao, Jun

孙松，鲍

俊

30.

Novel reduction-resistant

Ba(Ce,Zr)(1-x)GdxO3-d

elta electron-blocking

layer for

Gd0.1Ce0.9O2-delta

electrolyte in IT-SOFCs

CERAMICS

INTERNATIO

NAL

2015,41,

6824-68

30

SCI 是

Cao, Jiafeng;

Gong, Zheng; Hou,

Jie; Cao, Jufang;

Liu, Wei

刘卫

31.

A promising cathode for

proton-conducting

intermediate temperature

solid oxide fuel cells:

Y0.8Ca0.2BaCo4O7 (+)

(delta)

CERAMICS

INTERNATIO

NAL

2015,41,

6687-66

92

SCI 否

Shao, Qun; Ge,

WuJie; Lu,

Xiaoyong; Chen,

Yonghong; Ding,

Yanzhi; Lin, Bin;

Ling, Yihan

凌意涵

32.

Titania

Morphology-Dependent

Gold-Titania Interaction,

Structure, and Catalytic

Performance of

Gold/Titania Catalysts

CHEMCATCH

EM

2015,7,3

290-329

8

SCI 是

Chen, Shilong;

Zhang, Bingsen;

Su, Dangsheng;

Huang, Weixin

黄伟新


- 102 -

33.

Black Titania for

Superior Photocatalytic

Hydrogen Production

and

Photoelectrochemical

Water-splitting

ChemCatChem

2015, 7,

2614-26

19

SCI 否

Zhu GL, Yin H,

Yang CY, Cui HL,

Wang Z, Xu JJ, Lin

TQ, Huang FQ

黄富强

34.

A solution-phase

approach to Cd3P2

nanowires: synthesis and

characterization

CHEMICAL

COMMUNICA

TIONS

2015,51,

2593-25

96

SCI 是

Yang, Chi; Pan,

Huanhuan; Liu,

Sheng; Miao, Shu;

Zhang, Wen-Hua;

Jie, Jiansheng; Xu,

Xin

张文华，

徐鑫

35.

Highly sensitive

surface-enhanced Raman

scattering based on

multi-dimensional

plasmonic coupling in

Au-graphene-Ag hybrids

CHEMICAL

COMMUNICA

TIONS

2015,51,

866-869 SCI 否

Zhao, Yuan; Zeng,

Wencong; Tao,

Zhuchen; Xiong,

Penghui; Qu, Yan;

Zhu, Yanwu

朱彦武

36.

Hydrogen dangling

bonds induce

ferromagnetism in

two-dimensional

metal-free

graphitic-C3N4

nanosheets

CHEMICAL

SCIENCE

2015,6,2

83-287 SCI 否

Xu, Kun; Li,

Xiuling; Chen,

Pengzuo; Zhou,

Dan; Wu,

Changzheng; Guo,

Yuqiao; Zhang,

Lidong; Zhao,

Jiyin; Wu, Xiaojun;

Xie, Yi

吴长征

37. Black titanium dioxide

(TiO2) nanomaterials

Chemical

Society

Reviews

2015,

44,

1861-18

85

SCI 是 Chen XB, Liu

Lei，Huang FQ Chen XB

38.

An Expanded Family of

Dysprosium-Scandium

Mixed-Metal Nitride

Clusterfullerenes: The

Role of the Lanthanide

Metal on the Carbon

Cage Size Distribution

CHEMISTRY-

A EUROPEAN

JOURNAL

2015,21,

5750-57

59

SCI 是

Wei, Tao; Liu,

Fupin; Wang,

Song; Zhu,

Xianjun; Popov,

Alexey A.; Yang,

Shangfeng

Popov,

AA ;杨上

峰

39.

Hydrogen Spillover

Enhanced Hydroxyl

Formation and Catalytic

Activity Toward CO

Oxidation at the

Metal/Oxide Interface

CHEMISTRY-

A EUROPEAN

JOURNAL

2015,21,

4252-42

56

SCI 是

Jin, Yuekang; Sun,

Guanghui; Xiong,

Feng; Ding,

Liangbing; Huang,

Weixin

黄伟新


- 103 -

40.

Chlorination-Promoted

Skeletal-Cage

Transformations of C-88

Fullerene by C-2 Losses

and a CC Bond Rotation

CHEMISTRY-

A EUROPEAN

JOURNAL

2015,21,

15138-1

5141

SCI 是

Yang, Shangfeng;

Wei, Tao;

Scheurell, Kerstin;

Kemnitz, Erhard;

Troyanov, Sergey

I.

杨上峰.

老外 2

41.

Hydrogen Production on

a Hybrid Photocatalytic

System Composed of

Ultrathin CdS

Nanosheets and a

Molecular Nickel

Complex

CHEMISTRY-

A EUROPEAN

JOURNAL

2015,21,

4571-45

75

SCI 否

Xu, You; Yin,

Xuguang; Huang,

Yi; Du, Pingwu;

Zhang, Bin

Zhang,

Bin

42.

Two Successive C-2

Losses from C-86

Fullerene upon

Chlorination with the

Formation of

Non-classical C84Cl30

and C82Cl30

CHEMISTRY-

AN ASIAN

JOURNAL

2015,10,

559-562 SCI 是

Wei, Tao; Yang,

Shangfeng;

Kemnitz, Erhard;

Troyanov, Sergey

I.

杨上峰

43.

Air Electrode for the

Lithium-Air Batteries:

Materials and Structure

Designs

ChemPlusChe

m

80(2015)

270 -

287

SCI Zhaoyin Wen,Chen

Shen, and Yan Lu 温兆银

44.

Structure, Electrical and

Oxygen Transport

Properties of Fe-Doped

SrCoO3-delta

Perovskites

CHINESE

JOURNAL OF

CHEMICAL

PHYSICS

2015,28,

189-192 SCI 否

Yi, Jian-xin; Feng,

Shao-jie; Zeng,

Qing; Chen,

Chu-sheng

易建新

45.

Tailoring of {116}

faceted single crystalline

anatase nanosheet arrays

and their improved

electrochemical

performance

CRYSTENGC

OMM

2015,17,

4377-43

82

SCI 是

Li, Feng; Li,

Xiaoning; Yang,

Shangfeng; Fu,

Zhengping; Lu,

Yalin

傅正平，

陆亚林

46.

Synthesis of hexagonal

phase Gd2O2CO3:Yb3+,

Er3+ upconversion

nanoparticles via SiO2

coating and Nd3+ doping

CRYSTENGC

OMM

2015,17,

5702-57

09

SCI 是

Ge, Wen; Li,

Zhiang; Lei,

Zhiwei; Chen,

Tong; Fu,

Zhengping; Peng,

Ranran; Liu, Min;

Lu, Yalin

刘敏，陆

亚林


- 104 -

47.

Black strontium titanate

nanocrystals of enhanced

solar absorption for

photocatalysis

CrystEngCom

m

2015,17:

7528-75

34

SCI 否

Zhao WL, Zhao

W, Zhu GL, Lin

TQ, Xu FF, Huang

FQ

黄富强

48.

Construction of

Cu3Mo2O9 nanoplates

with excellent lithium

storage properties based

on a pH-dependent

dimensional change

DALTON

TRANSACTIO

NS

2015,44,

13450-1

3454

SCI 是

Xia, Juan; Song, Le

Xin; Liu, Wei;

Teng, Yue; Zhao,

Li; Wang, Qing

Shan; Ruan, Mao

Mao

宋乐新，

刘卫

49.

Synthesis and properties

of Clathrate-II Structure

and properties of type-II

clathrate

Cs8Na16−xTlxGe136

Dalton

Transactions

2015,44,

16937 SCI 否

Zhang H, Li W, Xu

XG, Mu G, Xie

XM, Huang FQ

黄富强

50.

Hierarchical Structure of

Cubic K0.5La0.5TiO3

Layers and Enhanced

Photocatalytic Hydrogen

Evolution after Surface

Acidification

Dalton

Transactions

2015,44,

18665-1

8670

SCI 否

Zhao WL, Zhu GL,

Zhao W, Lin TQ,

Xu FF, Huang FQ

黄富强

51.

Barium carbonate

nanoparticle as high

temperature oxygen

reduction catalyst for

solid oxide fuel cell

ELECTROCH

EMISTRY

COMMUNICA

TIONS

2015,51,

93-97 SCI 是

Hong, Tao; Chen,

Fanglin; Xia,

Changrong

夏长荣

52.

Vinylene

carbonate-LiNO3: A

hybrid additive in

carbonic ester

electrolytes for SEI

modification on Li metal

anode

Electrochemistr

y

Communicatio

ns

51

(2015)

59-63

SCI 是

Jing Guo, Zhaoyin

Wen, MeifenWu,

Jun Jin, Yu Liu

温兆银

53.

Molybdenum-doped

lithium-rich

layered-structured

cathode material

Li1.2Ni0.2Mn0.6O2

with high specific

capacity and improved

rate performance

ELECTROCHI

MICA ACTA

2015,16

8,234-23

9

SCI 是

Zang, Yong; Ding,

Chu-Xiong; Wang,

Xiao-Cheng; Wen,

Zhao-Yin; Chen,

Chun-Hua

陈春华


- 105 -

54.

Hydrothermally

enhanced MnO/reduced

graphite oxide composite

anode materials for high

performance lithium-ion

batteries

ELECTROCHI

MICA ACTA

2015,16

7,25-31 SCI 是

Zou, Bang-Kun;

Zhang, Yon-Yu;

Wang, Jia-Yi;

Liang, Xin; Ma,

Xiao-Hang; Chen,

Chun-Hua

陈春华

55.

Copper oxide

nanomaterials

synthesized from simple

copper salts as active

catalysts for

electrocatalytic water

oxidation

ELECTROCHI

MICA ACTA

2015,16

0,202-20

8

SCI 是

Liu, Xiang; Cui,

Shengsheng; Sun,

Zijun; Du, Pingwu

杜平武

56.

A new cobalt-free

composite cathode

Pr0.6Sr0.4Cu0.2Fe0.8O3

-delta-Ce0.8Sm0.2O2-de

lta for proton-conducting

solid oxide fuel cells

ELECTROCHI

MICA ACTA

2015,17

8,60-64 SCI 是

Gong, Zheng; Hou,

Jie; Wang,

Zhongtao; Cao,

Jiafeng; Zhang,

Junyu; Liu, Wei

刘卫

57.

Chemically stable

BaZr0.7Pr0.1Y0.2O3-del

ta-BaCe0.8Y0.2O3-delta

bilayer electrolyte for



ELECTROCHI

MICA ACTA

2015,15

1,497-50

1

SCI 是

Qian, Jing; Sun,

Wenping; Shi,

Zhen; Tao, Zetian;

Liu, Wei

刘卫

58.

MoS2(1-x)Se2x

Nanobelts for Enhanced

Hydrogen Evolution

ELECTROCHI

MICA ACTA

2015,18

5,236-24

1

SCI 是

Yang, Lei; Wang,

Wenhui; Fu, Qi;

Zhang, Jingyu;

Xiang, Bin

向斌

59.

Polymethylmethacrylate-

based luminescent solar

concentrators with

bottom-mounted solar

cells

ENERGY

CONVERSIO

N AND

MANAGEME

NT

2015,95,

187-192 SCI 否

Zhang, Yi; Sun,

Song; Kang, Rui;

Zhang, Jun; Zhang,

Ningning; Yan,

Wenhao; Xie, Wei;

Ding, Jianjun; Bao,

Jun; Gao, Chen

孙松,高

琛

60.

Numerical study on

lithium titanate battery

thermal response under

adiabatic condition

ENERGY

CONVERSIO

N AND

MANAGEME

NT

2015,92,

184-193 SCI 否

Sun, Qiujuan;

Wang, Qingsong;

Zhao, Xuejuan;

Sun, Jinhua; Lin,

Zijing

王青松


- 106 -

61.

Electric-field control of

non-volatile

magnetization switching

without

external-magnetic-field

bias in

CoFeB/(011)-PMN-0.3P

T heterostructures

EPL 2,015,10

9 SCI 否

Yang, Yuanjun;

Dong, Yongqi;

Yang, Meng Meng;

He, Hao; Hong,

Bin; Luo, Z. L.;

Huang, Haoliang;

Wang, Haibo;

Wang, Mengjiao;

Zhu, Xiaodi; Bao,

J.; Liu, X. G.;

Zhao, J. Y.; Li, X.

G.; Gao, C.

高琛

62.

Tailoring

Electrochemical Property

of Layered Perovskite

Cathode by Cu-doping

for Proton-Conducting

IT-SOFCs

Fuel Cells 2015,15,

384-389 SCI 是

Ling, Y.; Zhao, L.;

Liu, X.; Lin, B. 凌意涵

63.

Single-Crystalline C-60

Crossing Microplates:

Preparation,

Characterization, and

Application as Catalyst

Supports for Methanol

Oxidation

FULLERENES

NANOTUBES

AND

CARBON

NANOSTRUC

TURES

2015,23,

424-430 SCI 是

Guo, Jianhe; Xu,

Ying; Chen, Xi;

Yang, Shangfeng

杨上峰

64.

Interface characterization

of Cu-Mo coating

deposited on Ti-Al alloys

by arc spraying

FUNCTIONAL

MATERIALS

LETTERS

2015,

8,5,1550

048

SCI 否

Bai, Shengqiang;

Li, Fei; Wu, Ting;

Yin, Xianglin; Shi,

Xun;Chen, Lidong

柏胜强

65.

Five Isolated Pentagon

Rule Isomers of Higher

Fullerene C-94 Captured

as Chlorides and CF3

Derivatives:

C-94(34)Cl-14,

C-94(61)Cl-20,

C94(133)Cl-22,

C-94(42)(CF3)(16), and

C-94(43)(CF3)(18)

INORGANIC

CHEMISTRY

2015,54,

2494-24

96

SCI 否

Tamm, Nadezhda

B.; Yang,

Shangfeng; Wei,

Tao; Troyanov,

Sergey I.

Troyanov

, SI

66.

Synthesis, Crystal

Structure, and

Photoelectric Properties

of a New Layered

Bismuth Oxysulfide

Inorganic

Chemistry

2015,

54,

5768-73

SCI 否

Meng S, Zhang X,

Zhang GH, Wang

YM, Zhang H,

Huang FQ

黄富强


- 107 -

67.

Synthesis, Structure,

Multiband Optical, and

Electrical Conductive

Properties of a 3D Open

Cubic Framework Based

on [Cu8Sn6S24]z−

Clusters

Inorganic

Chemistry

2015,

54,

5301-53

08

SCI 否

Zhang X, Wang

QR, Ma ZM, He

JQ, Wang Z Zheng

C, Lin JH, Huang

FQ

黄富强

68.

Organic-inorganic halide

perovskite based solar

cells-revolutionary

progress in photovoltaics

Inorganic

Chemistry

Frontier

2015, 2,

315 -335 SCI 否

Liu XY, Zhao W,

Cui HL, Xie YA,

Wang YM, Xu T,

Huang FQ

黄富强

69.

Long-term stability of

infiltrated

La0.8Sr0.2CoO3？d

La0.58Sr0.4Co0.2Fe0.8

O3？d and

SmBa0.5Sr0.5Co2.0O5t

d cathodes for low

temperature solid oxide

fuel cells

INT J

HYDROGEN

ENERG

2015,40,

16532-1

6539

SCI 是

Weiting Zhan ,

Yucun Zhou , Ting

Chen , Guoshuan

Miao ,Xiaofeng

Ye , Junliang Li ,

Zhongliang Zhan ,

Shaorong

Wang ,Zhenyan

Deng

王绍荣

70.

Synthesis of

High-Performance

BaMgAl10O17:Eu2+

Phosphor Through a

Facile Aqua-Suspension

Method

INTERNATIO

NAL

JOURNAL OF

APPLIED

CERAMIC

TECHNOLOG

Y

2015,12,

760-764 SCI 是

Zhu, Qiang Qiang;

Xu, Xin; Hao, Lu

Yuan

徐鑫

71.

Low-temperature

co-sintering of co-ionic

conducting solid oxide

fuel cells based on

Ce0.8Sm0.2O1.9-BaCe0.

8Sm0.2O2.9 composite

electrolyte

IONICS 2015,21,

823-828 SCI 是

Tian, Dong; Liu,

Wei; Chen,

Yonghong; Gu,

Qinwen; Lin, Bin

刘卫,林

彬

72.

Fabrication of LSM-SDC

composite cathodes for

intermediate-temperature


IONICS

2015,21,

2253-22

58

SCI 否

Fan, Xing; You,

Chun-Yan; Zhu,

Ji-Liang; Chen, Lu;

Xia, Chang-Rong

樊星


- 108 -

73.

Characterization and

performance of

cobalt-free

perovskite-type

La0.6Ba0.4Fe0.8Ni0.2O

3-delta cathode material

for



IONICS

2015,21,

1193-11

99

SCI 否

Xiao, Jin; Yuan,

Hongchun; Chen,

Lei; Xiong, Chao;

Liu, Wei

刘卫

74.

NO2 sensing properties

of electrode-supported

sensor by tape casting

and co-firing method

Ionics

2015,21,

2655-26

62

SCI 是

Jie Zou & Xuejiao

Liu& Han Jin &

Zhongliang Zhan&

Jiawen Jian

占忠亮

75.

Surface Acidity as

Descriptor of Catalytic

Activity for Oxygen

Evolution Reaction in

Li-O2 Battery

J. Am. Chem.

Soc.

137(201

5)

13572−1

3579

SCI 是

Jinzhen Zhu, Fan

Wang, Beizhou

Wang, Youwei

Wang, Jianjun Liu,

Wenqing

Zhang,and Zhaoyin

Wen

温兆银

76.

A conductive selenized

polyacrylonitrile cathode

material for

re-chargeable lithium

batteries with long cycle

life

J. Mater.

Chem. A

3(2015)1

9815-19

821

SCI 是

Jing Guo, Zhaoyin

Wen, Qingsong

Wang, Jun Jin and

Guoqiang Ma

温兆银

77.

Open mesoporous

spherical shell structured

Co3O4 with highly

efficient catalytic

performance in Li-O2

batteries

J. Mater.

Chem. A

3(2015)7

600-760

6

SCI 是

Fan Wang,Zhaoyin

Wen, Chen Shen,a

Kun Rui, Xiangwei

Wu and Chunhua

Chen

温兆银

78.

Study on new

BaCe0.7In0.3O3-delta-G

d0.1Ce0.9O2-delta

composite electrolytes

for



JOURNAL OF

ALLOYS AND

COMPOUNDS

2015,63

9,252-25

8

SCI 是

Liu, Fengguang;

Dang, Junjie; Hou,

Jie; Qian, Jing;

Zhu, Zhiwen;

Wang, Zhongtao;

Liu, Wei

刘卫


- 109 -

79.

Fabrication of (Sm,

Ce)O2-delta interlayer

for yttria-stabilized

zirconia-based



JOURNAL OF

ALLOYS AND

COMPOUNDS

2015,63

1,255-26

0

SCI 是

Qian, Jing; Hou,

Jie; Tao, Zetian;

Liu, Wei

刘卫

80.

Barrier enhancement

behavior in an

Au/BiFeO3/YBa2Cu3O7

-delta/SrTiO3

heterostructure with the

magnetic field effect

JOURNAL OF

ALLOYS AND

COMPOUNDS

2015,61

9,505-50

8

SCI 是

Liu, F. G.; Lian, X.

K.; Hou, J.; Xia, Y.

D.; Liu, W.

刘卫

81.

Synthesis of Fe2P coated

LiFePO4 nanorods with

enhanced Li-storage

performance

Journal of

Alloys and

Compounds

2015,

627,

132-135

SCI 否

Zhang LY, Tang

YF, Liu ZQ, Huang

HN, Fang YZ,

Huang FQ

黄富强

82.

Precisely-controlled

synthesis of Au@Pd

core-shell bimetallic

catalyst via atomic layer

deposition for selective

oxidation of benzyl

alcohol

JOURNAL OF

CATALYSIS

2015,32

4,59-68 SCI 是

Wang, Hengwei;

Wang, Chunlei;

Yan, Huan; Yi,

Hong; Lu, Junling

路军岭

83.

High Ion Conductivity in

Garnet-type F-doped

Li7La3Zr2O12

Journal of

Inorganic

Materials

30(9)(20

15)995-1

001

SCI Liu Cai, Wen

Zhao-Yin, Rui Kun 温兆银

84.

High performance

ceria-bismuth bilayer

electrolyte low


fuel cells (LT-SOFCs)

fabricated by combining

co-pressing with

drop-coating

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,1

0219-10

224

SCI 是

Hou, Jie; Bi, Lei;

Qian, Jing; Zhu,

Zhiwen; Zhang,

Junyu; Liu, Wei

毕磊，刘

卫

85.

A robust hydrogen

evolution catalyst based

on crystalline nickel

phosphide nanoflakes on

three-dimensional

graphene/nickel foam:

high performance for

electrocatalytic hydrogen

production from pH 0-14

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,1

941-194

6

SCI 是

Han, Ali; Jin,

Song; Chen,

Huanlin; Ji,

Hengxing; Sun,

Zijun; Du, Pingwu

杜平武


- 110 -

86.

Molecular cobalt-salen

complexes as novel

cocatalysts for highly

efficient photocatalytic

hydrogen production

over a CdS nanorod

photosensitizer under

visible light

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,1

5729-15

737

SCI 是

Chen, Haiyan; Sun,

Zijun; Ye, Sheng;

Lu, Dapeng; Du,

Pingwu

杜平武

87.

The effect of oxygen

transfer mechanism on

the cathode performance

based on

proton-conducting solid

oxide fuel cells

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,2

207-221

5

SCI 是

Hou, Jie; Qian,

Jing; Bi, Lei;

Gong, Zheng;

Peng, Ranran; Liu,

Wei

刘卫

88.

A high performance

cathode for proton


fuel cells

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,8

405-841

2

SCI 是

Wang, Zhiquan;

Yang, Wenqiang;

Shafi, Shahid P.;

Bi, Lei; Wang,

Zhenbin; Peng,

Ranran; Xia,

Changrong; Liu,

Wei; Lu, Yalin

彭冉冉，

陆亚林

89.

Measuring oxygen

surface exchange

kinetics on

mixed-conducting

composites by electrical

conductivity relaxation

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,1

0296-10

302

SCI 是

Hu, Bobing; Wang,

Yunlong; Zhu,

Zhuoying; Xia,

Changrong;

Bouwmeester,

Henny J. M.

夏长荣，

Bouwme

ester,

Henny J.

M.

90.

Directly bonded hybrid

of graphene

nanoplatelets and

fullerene: facile

solid-state

mechanochemical

synthesis and application

as carbon-based

electrocatalyst for

oxygen reduction

reaction

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,4

139-414

6

SCI 是

Guan, Jian; Chen,

Xiang; Wei, Tao;

Liu, Fupin; Wang,

Song; Yang, Qing;

Lu, Yalin; Yang,

Shangfeng

杨上峰


- 111 -

91.

A simple in situ tubular

chemical vapor

deposition processing of

large-scale efficient

perovskite solar cells and

the research on their

novel roll-over

phenomenon in J-V

curves

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,1

2443-12

451

SCI 否

Luo, Paifeng; Liu,

Zhaofan; Xia, Wei;

Yuan, Chenchen;

Cheng, Jigui; Lu,

Yingwei

罗派峰

92.

Hierarchically

micro/mesoporous

activated graphene with

a large surface area for

high sulfur loading in

Li-S batteries

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,4

799-480

2

SCI 否

You, Ya; Zeng,

Wencong; Yin,

Ya-Xia; Zhang,

Juan; Yang,

Chun-Peng; Zhu,

Yanwu; Guo,

Yu-Guo

朱彦武，

Guo,

Yu-Guo

93.

Active LaNi1-xFexO3

bifunctional catalysts for

air cathodes in alkaline

media

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,9

421-942

6

SCI 否

Zhang, Daiwei;

Song, Yufeng; Du,

Zhenzhen; Wang,

Long; Li, Yutao;

Goodenough, John

B.

张大伟

94.

Novel understanding of

carbothermal reduction

enhancing electronic and

ionic conductivity of

Li4Ti5O12 anode

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,1

1773-11

781

SCI 否

Yan, Bo; Li, Minsi;

Li, Xifei; Bai,

Zhimin; Yang,

Jianwen; Xiong,

Dongbin; Li, Dejun

Li,

Xifei; Bai

, ZM

95.

Mesoporous

quasi-single-crystalline

NiCo2O4 superlattice

nanoribbons with

optimizable lithium

storage properties

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,1

0336-10

344

SCI 否

Li, Baosong; Feng,

Jinkui; Qian, Yitai;

Xiong, Shenglin

熊胜林

96.

Carbon

Microtube/Graphene

Hybrid Structure for

Thermal Management

Application

Journal of

Materials

Chemistry A

2015, 3,

18706-1

8710

SCI 否 Bi H, Huang FQ 黄富强

97.

Thermoelectric

properties of Te-doped

ternary CuAgSe

compounds

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,2

2454-22

461

SCI 否

P. F. Qiu, X. B.

Wang, T. S. Zhang,

X. Shi and L. D.

Chen

史迅


- 112 -

98.

PANI/graphene

nanocomposite films

with high thermoelectric

properties by enhanced

molecular ordering

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

A

2015,3,7

086-709

2

SCI 否

Wang, Liming;

Yao, Qin; Bi, Hui;

Huang, Fuqiang;

Wang, Qun; Chen,

Lidong

姚琴、陈

立东

99.

Modification of the

coordination

environment of Eu2+ in

Sr2SiO4:Eu2+

phosphors to achieve full

color emission

JOURNAL OF

MATERIALS

CHEMISTRY

C

2015,3,1

567-157

5

SCI 是

Ju, Li-Cheng; Xu,

Xin; Hao,

Lu-Yuan; Lin,

Yue; Lee,

Ming-Hsien

徐鑫

100.

Synthesis,

characterization, and

electrical property of

CdTe/trioctylphosphine

oxide core/shell

nanowires

JOURNAL OF

MATERIALS

SCIENCE

2015,50,

3103-31

09

SCI 是 Yang, Chi; Liu,

Sheng; Xu, Xin

Liu,

Sheng;徐

鑫

101.

Efficiency Enhancement

of Cu(In,Ga)Se2 Solar

Cells by Applying

SiO2-PEG/PVP

Antireflection Coatings

Journal of

Materials

Science &

Technology

2015,

31,

229-234

SCI 否

Li DZ, Liu ZQ,

Wang YM, Shan

YK, Huang FQ

黄富强

102.

Effect of selenization

temperature on the

crystalline and electrical

properties of Cu2SnSe3

thin films obtained from

rapid thermal process

JOURNAL OF

MATERIALS

SCIENCE-MA

TERIALS IN

ELECTRONIC

S

2015,26,

8760-87

64

SCI 是

Ma, Tuteng; Yuan,

Chenchen; Jiang,

Guoshun; Liu,

Weifeng; Zhu,

Changfei

刘伟丰,

朱长飞

103.

Bilayered

BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-de

lta/Ce0.8Sm0.2O2-delta

electrolyte membranes

for solid oxide fuel cells

with high open circuit

voltages

JOURNAL OF

MEMBRANE

SCIENCE

2015,47

6,394-39

8

SCI 是

Sun, Wenping; Shi,

Zhen; Wang,

Zhongtao; Liu, Wei

刘卫,孙

文平

104.

Oxygen permeation

modeling for

Zr0.84Y0.16O1.92-La0.

8Sr0.2Cr0.5Fe0.5O3-delt

a asymmetric membrane

made by phase-inversion

JOURNAL OF

MEMBRANE

SCIENCE

2015,49

1,90-98 SCI 否

He, Wei; Liu,

Jian-jun; Chen,

Chu-sheng; Ni,

Meng

倪萌


- 113 -

105.

Small-Anion Selective

Transmembrane "Holes"

Induced by an

Antimicrobial Peptide

Too Short to Span

Membranes

JOURNAL OF

PHYSICAL

CHEMISTRY

B

2015,11

9,8553-8

560

SCI 是

Hu, Kan; Jiang,

Yunjian; Xie,

Yuntao; Liu, Hui;

Liu, Rui; Zhao,

Zhi; Lai, Ren;

Yang, Lihua

Lai, Ren,

阳丽华

106.

Cobalt-Salen Complexes

as Catalyst Precursors

for Electrocatalytic

Water Oxidation at Low

Overpotential

JOURNAL OF

PHYSICAL

CHEMISTRY

C

2015,11

9,8998-9

004

SCI 是

Chen, Haiyan; Sun,

Zijun; Liu, Xiang;

Han, Ali; Du,

Pingwu

杜平武

107.

CO2 Capture on h-BN

Sheet with High

Selectivity Controlled by

External Electric Field

JOURNAL OF

PHYSICAL

CHEMISTRY

C

2015,11

9,6912-6

917

SCI 是

Guo, Hongyan;

Zhang, Wenhua;

Lu, Ning; Zhuo,

Zhiwen; Zeng,

Xiao Cheng; Wu,

Xiaojun; Yang,

Jinlong

武晓君

108.

Facile one-step forming

of NiO and

yttrium-stabilized

zirconia composite

anodes with straight

open pores for planar


using phase-inversion

tape casting method

JOURNAL OF

POWER

SOURCES

2015,27

4,1114-1

117

SCI 是

Huang, Hua; Lin,

Jie; Wang,

Yunlong; Wang,

Shaorong; Xia,

Changrong; Chen,

Chusheng

陈初升

109.

Different ceria-based

materials

Gd0.1Ce0.9O2-delta and

Sm0.075Nd0.075Ce0.8O

2-delta for ceria-bismuth

bilayer electrolyte high

performance low


fuel cells

JOURNAL OF

POWER

SOURCES

2015,29

9,32-39 SCI 是

Hou, Jie; Liu,

Fengguang; Gong,

Zheng; Wu, Yusen;

Liu, Wei

刘卫

110.

Barium carbonate

nanoparticle to enhance

oxygen reduction activity

of strontium doped

lanthanum ferrite for


JOURNAL OF

POWER

SOURCES

2015,27

8,741-75

0

SCI 是

Hong, Tao; Chen,

Fanglin; Xia,

Changrong

夏长荣


- 114 -

111.

New insight into highly

active cathode of proton


fuel cells by oxygen

ionic conductor

modification

JOURNAL OF

POWER

SOURCES

2015,28

7,170-17

6

SCI 否

He, Beibei; Zhang,

Lu; Zhang,

Yanxiang; Ding,

Dong; Xu, Jianmei;

Ling, Yihan; Zhao,

Ling

赵凌

112.

Fabrication of

Cu2ZnSnS4 thin films

using oxides

nanoparticles ink for

solar cell

JOURNAL OF

POWER

SOURCES

2015,27

6,145-15

2

SCI 否

Chen, Guilin;

Yuan, Chenchen;

Liu, Jiwan; Huang,

Zhigao; Chen,

Shuiyuan; Liu,

Weifeng; Jiang,

Guoshun; Zhu,

Changfei

朱长飞,

陈桂林

113.

A high stability

Ni-La0.5Ce0.5O2-delta

asymmetrical

metal-ceramic membrane

for hydrogen separation

and generation

JOURNAL OF

POWER

SOURCES

2015,28

1,417-42

4

SCI 否

Zhu, Zhiwen; Sun,

Wenping; Wang,

Zhongtao; Cao,

Jiafeng; Dong,

Yingchao; Liu,

Wei

朱志文,

刘卫

114.

High performance of


solid oxide electrolysis

cells using Nd2NiO4td

impregnated scandia

stabilized zirconia

oxygen electrode

Journal of

Power Sources

2015,27

6,1-6 SCI 是

ChenTing;

LiuMinquan；

Yuan

chun,ZhouYucun;

YeXiaofeng,zhanz

hongliang, Wang

shaorong

王绍荣

115.

Long-term stability of

metal-supported solid

oxide fuel cells

employing infiltrated

electrodes

Journal of

Power Sources

2015,29

5,

67-73

SCI 是

Zhou Yucun

Chenting, Li

Junliang, Yuan

chun, Xin

Xian-Shuang, chen

guoyi; Miao

Guoshuang, zhan

weiting,zhanzhongl

iang, Wang

shaorong

王绍荣

116.

Performance of the

nano-structured CueNi

(alloy) -CeO2 anode for


Journal of

Power Sources

2015,27

4,

730-735

SCI 是

Minquan Liu,

Shaolan Wang,

Ting Chen , Chun

Yuan , Yucun

Zhou ,Shaorong

Wang , Jun Huang

王绍荣


- 115 -

117.

Mn1.4Co1.4Cu0.2O4

spinel protective coating

on ferritic stainless steels

for solid oxide fuel cell

interconnect applications

Journal of

Power Sources

2015,27

8,

230-234

SCI 是

Guoyi Chen ,

Xianshuang Xin ,

Ting Luo , Leimin

Liu , Yuchun

Zhou , Chun

Yuan,Chucheng

Lin , Zhongliang

Zhan , Shaorong

Wang

Xianshua

ng Xin

118.

In situ formation of

LaNi0.6Fe0.4O3

decarbon nanotube

hybrids as anodes for

direct-methane solid

oxide fuel cells

Journal of

Power Sources

2015,29

9，

472-479

SCI 是

Ting Luo, Xuejiao

Liu, Xie Meng,

Hao Wu, Shaorong

Wang, Zhongliang

Zhan

占忠亮

119.

Efficient highly flexible

dye sensitized solar cells

of three dimensional

graphene decorated

titanium dioxide

nanoparticles on plastic

substrate

Journal of

Power Sources

2015,

281,

404-410

SCI 是

Zhi J, Cui HL,

Chen AR, Xie YA,

Huang FQ

黄富强

120.

Improvement of lithium

storage performance of

Sn-alloy anode materials

by a polypyrrole

protective layer

Journal of

Power Sources

274

(2015)

1100-11

06

SCI 是

Peng Peng,

Zhaoyin Wen, Yu

Liu, Jun Jin

温兆银

121.

Reversible ion exchange

and structural stability of

garnet-type Nbdoped

Li7La3Zr2O12 in water

for applications in

lithium batteries

Journal of

Power Sources

282

(2015)

286-293

SCI 是

Cai Liu, Kun Rui ,

Chen Shen,

Michael E.

Badding, Gaoxiao

Zhang, Zhaoyin

Wen

温兆银

122.

Wave-like free-standing

NiCo2O4 cathode for

lithiumeoxygen battery

with high discharge

capacity

Journal of

Power Sources

294

(2015)

593-601

SCI 是

Chen Shen,

Zhaoyin Wen*,

Fan Wang, Kun

Rui, Yan Lu,

Xiangwei Wu

温兆银

123.

Selenium doping in

potential topological

superconductor

Sn0.8In0.2Te

Journal of Solid

State

Chemistry

2015,

229,

124-128

SCI 否

Chen HJ, Zhang

GH, Zhang H, Mu

G, Huang FQ, Xie

XM

黄富强


- 116 -

124.

Structural Evolution and

Multiferroics in

Sr-Doped

Bi7Fe1.5Co1.5Ti3O21

Ceramics

JOURNAL OF

THE

AMERICAN

CERAMIC

SOCIETY

2015,98,

1528-15

35

SCI 是

Wang, Jianlin; Li,

Lin; Peng, Ranran;

Fu, Zhengping;

Liu, Min; Lu, Yalin

刘敏,陆

亚林

125.

Single-Atom

Pd-1/Graphene Catalyst

Achieved by Atomic

Layer Deposition:

Remarkable Performance

in Selective

Hydrogenation of

1,3-Butadiene

JOURNAL OF

THE

AMERICAN

CHEMICAL

SOCIETY

2015,13

7,10484-

10487

SCI 是

Yan, Huan; Cheng,

Hao; Yi, Hong;

Lin, Yue; Yao,

Tao; Wang,

Chunlei; Li, Junjie;

Wei, Shiqiang; Lu,

Junling

韦世强,

路军岭

126.

Capturing the

Long-Sought

Small-Bandgap

Endohedral Fullerene

Sc3N@C-82 with Low

Kinetic Stability

JOURNAL OF

THE

AMERICAN

CHEMICAL

SOCIETY

2015,13

7,3119-3

123

SCI 是

Wei, Tao; Wang,

Song; Liu, Fupin;

Tan, Yuanzhi; Zhu,

Xianjun; Xie,

Suyuan; Yang,

Shangfeng

杨上峰

127.

Metallic Nickel Nitride

Nanosheets Realizing

Enhanced

Electrochemical Water

Oxidation

JOURNAL OF

THE

AMERICAN

CHEMICAL

SOCIETY

2015,13

7,4119-4

125

SCI 否

Xu, Kun; Chen,

Pengzuo; Li,

Xiuling; Tong,

Yun; Ding, Hui;

Wu, Xiaojun; Chu,

Wangsheng; Peng,

Zhenmeng; Wu,

Changzheng; Xie,

Yi

Wu,

Changzhe

ng;Chu,

Wangshe

ng

128.

Observation of

Superconductivity in

Tetragonal FeS

Journal of the

American

Chemical

Society

2015,

137,

10148-1

0151

SCI 是

Lai XF, Zhang H,

Wang YQ, Wang

X, Zhang X, Lin

JH, Huang FQ

黄富强

129.

Effects of Ceria

Conductivity on the

Oxygen Incorporation at

the LSCF-SDC-Gas

Three-Phase Boundary

JOURNAL OF

THE

ELECTROCH

EMICAL

SOCIETY

2015,16

2,F33-F3

9

SCI 是

Hu, Bobing; Wang,

Yunlong; Xia,

Changrong

夏长荣

130.

Enhanced Performance

and Stability of

Metal-Supported Solid

Oxide Fuel Cells with

(Bi2O3)0.7(Er2O3)0.3-A

g Composite Cathode

JOURNAL OF

THE

ELECTROCH

EMICAL

SOCIETY

2015,16

2 ，

F9-F13

SCI 是

Yucun Zhou, Chun

Yuan, Ting Chen,

Minquan Liu,

Junliang Li,

Shaorong

Wang,and

Zhongliang Zhan

王绍荣


- 117 -

131.

Facile route to prepare

grain-oriented

multiferroic

Bi7Fe3-xCoxTi3O21

ceramics

JOURNAL OF

THE

EUROPEAN

CERAMIC

SOCIETY

2015,35,

3437-34

43

SCI 是

Li, Xiaoning; Zhu,

Zhu; Li, Feng;

Peng, Ranran;

Zhai, Xiaofang; Fu,

Zhengping; Lu,

Yalin

傅正平,

陆亚林

132.

Novel fluoride-doped

barium cerate applied as

stable electrolyte in

proton conducting solid

oxide fuel cells

JOURNAL OF

THE

EUROPEAN

CERAMIC

SOCIETY

2015,35,

3553-35

58

SCI 是

Su, Feng; Xia,

Changrong; Peng,

Ranran

苏峰,夏

长荣,彭

冉冉

133.

A novel facile way to

synthesize

proton-conducting

Ba(Ce,Zr,Y)O3solidsolut

ion with improved

sinterability and

electrical performance

Journal of the

European

Ceramic

Society

35

(2015)

2109-21

17

SCI 是

Xiaowei Chi,

Zhaoyin Wen∗ ,

Jingchao Zhang,

Yu Liu

温兆银

134.

DRIFTS Evidence for

Facet-Dependent

Adsorption of Gaseous

Toluene on TiO2 with

Relative Photocatalytic

Properties

LANGMUIR

2015,31,

1730-17

36

SCI 是

Wang, Mengjiao;

Zhang, Fan; Zhu,

Xiaodi; Qi,

Zeming; Hong,

Bin; Ding, Jianjun;

Bao, Jun; Sun,

Song; Gao, Chen

高琛,孙

松

135.

The effect of short

carbon fibers on the

thermoelectric and

mechanical properties of

p-type CeFe4Sb12

skutterudite composites

MATERIALS

& DESIGN

2015,67,

379-384 SCI 否

Wan, Shun; Huang,

Xiangyang; Qiu,

Pengfei; Bai,

Shengqiang; Chen,

Lidong

黄向阳

136.

Novel-type

nanostructured SiO2

antireflection coatings

and their application in

Cu(In,Ga)Se2 solar cells

Materials

Chemistry and

Physics

2015,

165,

97-102

SCI 否

Li DZ, Han SS, Li

AM, Wang YM,

Shan YK, Huang

FQ

黄富强


- 118 -

137.

Doping the Li4Ti5O2

lattice with extra-large

anions

MATERIALS

EXPRESS

2015,5,4

57-462 SCI 否

Yang, Zhenzhong;

Wang, Jiaqing;

Zhang, Qinghua;

Xiao, Dongdong;

Xu, Ben; Zhang,

Aihua; Yu, Yan;

Gu, Lin; Hu,

Yongsheng; Li,

Hong; Nan, Cewen

xuben

138.

Low magnetic field

response single-phase

multiferroics under high

temperature

MATERIALS

HORIZONS

2015,2,2

32-236 SCI 是

Wang, Jianlin; Fu,

Zhengping; Peng,

Ranran; Liu, Min;

Sun, Shujie;

Huang, Haoliang;

Li, Lin; Knize,

Randy J.; Lu, Yalin

陆亚林

139.

Effect of layer number

on ferromagnetic

properties in aurivillius

Bi4Bin-3Fen-3.2Co0.2Ti

3O3n+3 ceramics

MATERIALS

LETTERS

2015,13

9,348-35

1

SCI 是

Lei, Zhiwei; Liu,

Min; Ge, Wen; Li,

Zhiang; Knize, R.

J.; Lu, Yalin

刘敏.陆

亚林

140.

Cu2MSnS4 (M: Zn, Cd,

Mn) thin films fabricated

with stacked layers by

CBD-annealing route

MATERIALS

LETTERS

2015,15

7,27-29 SCI 是

Li, Jianmin; Wang,

Yaguang; Jiang,

Guoshun; Liu,

Weifeng; Zhu,

Changfei

刘伟丰,

朱长飞

141.

Preparation of perfect

chalcopyrite ordering

CuInS2 thin films by

high-temperature

sulfurization of metal

oxide nanoparticles

MATERIALS

LETTERS

2015,15

6,153-15

5

SCI 是

Liu, Jiwan; Li,

Jianmin; Jiang,

Guoshun; Liu,

Weifeng; Zhu,

Changfei

刘伟丰,

朱长飞

142.

Effect of post

sulfurization temperature

on the microstructure of

Cu2ZnSn(S,Se)(4) thin

film

MATERIALS

LETTERS

2015,15

9,32-34 SCI 否

Chen, Guilin; Li,

Jianmin; Wu,

Miaoju; Liu,

Jinyang; Lai,

Fachun; Zhu,

Changfei

陈桂林,

朱长飞

143.

A robust

NiO-Sm0.2Ce0.8O1.9

anode for direct-methane


MATERIALS

RESEARCH

BULLETIN

2015,71,

1-6 SCI 是

Tian, Dong; Liu,

Wei; Chen,

Yonghong; Yu,

Weili; Yu,

Lianghao; Lin, Bin

林彬


- 119 -

144.

Large-area synthesis of

monolayered

MoS2(1-x)Se2x with a

tunable band gap and its

enhanced

electrochemical catalytic

activity

NANOSCALE

2015,7,1

0490-10

497

SCI 是

Yang, Lei; Fu, Qi;

Wang, Wenhui;

Huang, Jian;

Huang, Jianliu;

Zhang, Jingyu;

Xiang, Bin

向斌

145.

Large-area synthesis of

monolayer WSe2 on a

SiO2/Si substrate and its

device applications

NANOSCALE

2015,7,4

193-419

8

SCI 是

Huang, Jian; Yang,

Lei; Liu, Dong;

Chen, Jingjing; Fu,

Qi; Xiong, Yujie;

Lin, Fang; Xiang,

Bin

向斌

146.

Electronic and magnetic

properties of silicon

supported organometallic

molecular wires: a

density functional theory

(DFT) study

NANOSCALE

2015,7,1

3734-13

746

SCI 否

Liu, Xia; Tan,

Yingzi; Li,

Xiuling; Wu,

Xiaojun; Pei, Yong

Pei, Yong

147.

Silane-catalysed fast

growth of large

single-crystalline

graphene on hexagonal

boron nitride

Nature

Commun.

2015, 6,

6499 SCI 是

Tang SJ, Wang

HM, Wang HS,

Sun QJ, Zhang XY,

Cong CX, Xie H,

Liu XY, Zhou XH,

Huang FQ, Yu, T,

Ding Feng, Xie

XM, Jiang MH

Wang

HM, Xie

XM

148.

Coexistence of

superconductivity and

antiferromagnetism in

(Li0.8Fe0.2)OHFeSe

Nature

Materials

2015,

14,

325-329

SCI 是

Lu XF, Wang NZ,

Wu H, Wu YP,

Zhao D, Zeng XZ,

Luo XG, Bao W,

Zhang GH, Huang

FQ, Huang QZ,

Chen XH

陈喜红

149. Negative refraction in

molybdenum disulfide

OPTICS

EXPRESS

2015,23,

22024-2

2033

SCI 是

Wang, Wenhui;

Cui, Xudong;

Yang, Erchan; Fan,

Quanping; Xiang,

Bin

向斌

150.

Adiabatic invariant of

the quantum mesoscopic

L-C circuit

OPTIK

2015,12

6,3801-3

802

SCI 否 Fan, Hong-yi;

Chen, Jun-hua 范洪义


- 120 -

151.

Superconductivity in

LiFeO2Fe2Se2 with

anti-PbO-type spacer

layers

Phys. Rev. B 2014,

89(2) SCI 否

He JQ, Wang NZ,

Zhang GH, Luo

XG, Ma ZM, Lei

B, Huang FQ

黄富强

152.

Morphology-dependent

interplay of reduction

behaviors, oxygen

vacancies and hydroxyl

reactivity of CeO2

nanocrystals

PHYSICAL

CHEMISTRY

CHEMICAL

PHYSICS

2015,17,

31862-3

1871

SCI 是

Gao, Yuxian; Li,

Rongtan; Chen,

Shilong; Luo,

Liangfeng; Cao,

Tian; Huang,

Weixin

黄伟新

153.

Synthesis of palladium

nanoparticles on

TiO2(110) using a

beta-diketonate precursor

PHYSICAL

CHEMISTRY

CHEMICAL

PHYSICS

2015,17,

6470-64

77

SCI 否

Lei, Yu; Liu, Bin;

Lu, Junling; Lin,

Xiao; Gao, Li;

Guisinger, Nathan

P.; Greeley, Jeffrey

P.; Elam, Jeffrey

W.

Lei,

Yu；

Greeley,

Jeffrey P.

154.

NiO-decorated

mesoporous TiO2

flowers for improved

photovoltaic dye

sensitized solar cell

Physical

Chemistry

Chemical

Physics

2015,

17,

5103-51

08

SCI 否

Zhi J, Chen AR,

Cui HL, Xie YA,

Huang FQ

黄富强

155.

Scattering of phonons by

high-concentration

isotopic impurities in

ultrathin graphite

PHYSICAL

REVIEW B 2015,91 SCI 否

Pettes, Michael

Thompson;

Sadeghi, Mir

Mohammad; Ji,

Hengxing; Jo,

Insun; Wu, Wei;

Ruoff, Rodney S.;

Shi, Li

Shi, Li

156.

A selenium@polypyrrole

hollow sphere cathode

for rechargeable lithium

batteries

RSC Adv.

5(2015)2

0346-20

350

SCI 发

Jing Guo, Zhaoyin

Wen, Guoqiang

Ma, Jun Jin, Weiqi

Wang and Yu Liu

温兆银

157.

Synthesis of different

CuO nanostructures by a

new catalytic template

method as anode

materials for lithium-ion

batteries

RSC

ADVANCES

2015,5,5

7300-57

308

SCI 是

Ma, Xiao-Hang;

Zeng,

Shuang-Shuang;

Zou, Bang-Kun;

Liang, Xin; Liao,

Jia-Ying; Chen,

Chun-Hua

陈春华


- 121 -

158.

Synthesis and

characterization of a

Sr0.95Y0.05TiO3-delta-based

hydrogen electrode for

reversible solid oxide

cells

RSC

ADVANCES

2015,5,1

7000-17

006

SCI 是

Ling, Yihan; Chen,

Luyang; Lin, Bin;

Yu, Weili; Isimjan,

Tayirjan T.; Zhao,

Ling; Liu, Xingqin

凌意涵

159.

Optimizing the

photocatalysis in

ferromagnetic

Bi6Fe1.9Co0.1Ti3O18

nanocrystal by

morphology control

RSC

ADVANCES

2015,5,5

4165-54

170

SCI 是

Ge, Wen; Fu,

Zhengping; Li,

Xiaoning; Wang,

Jianlin; Zhu, Zhu;

Liu, Min; Peng,

Ranran; Lu, Yalin

刘敏，陆

亚林

160.

Creation of hollow

microtubular iron oxalate

dihydrate induced by a

metallo-supramolecular

micelle based on the

self-assembly of

potassium ferrioxalate

and sodium dodecyl

sulphate

RSC

ADVANCES

2015,5,3

8006-38

010

SCI 是

Teng, Yue; Song,

Le Xin; Liu, Wei;

Xia, Juan; Zhao,

Li; Wang, Qing

Shan; Ruan, Mao

Mao

宋乐新，

刘卫

161.

Highly monodisperse

Cu3Mo2O9

micropompons with

excellent performance in

photocatalysis,

photocurrent response

and lithium storage

RSC

ADVANCES

2015,5,1

2015-12

024

SCI 是

Xia, Juan; Song, Le

Xin; Liu, Wei;

Teng, Yue; Wang,

Qing Shan; Zhao,

Li; Ruan, Mao

Mao

宋乐新，

刘卫

162.

Controllable synthesis of

high quality monolayer

WS2 on a SiO2/Si

substrate by chemical

vapor deposition

RSC

ADVANCES

2015,5,1

5795-15

799

SCI 是

Fu, Qi; Wang,

Wenhui; Yang,

Lei; Huang, Jian;

Zhang, Jingyu;

Xiang, Bin

向斌

163.

Improved photocatalytic

performance of

self-assembled Bi/BiOBr

square microflowers with

square nanopetals

RSC

ADVANCES

2015,5,8

0853-80

858

SCI 否

Wang, Qing Shan;

Song, Le Xin;

Teng, Yue; Xia,

Juan; Zhao, Li;

Ruan, Mao Mao

宋乐新


- 122 -

164.

Surface-growth-mode-in

duced strain effects on

the metal-insulator

transition in epitaxial

vanadium dioxide thin

films

RSC

ADVANCES

2015,5,8

0122-80

128

SCI 否

Yang, Mengmeng;

Yang, Yuanjun;

Hong, Bin; Wang,

Liangxin; Luo,

Zhenlin; Li,

Xiaoguang; Kang,

Chaoyang; Li,

Ming; Zong,

Haitao; Gao, Chen

高琛

165.

Enhancing the electrode

performance of Co3O4

through Co3O4@a-TiO2

core-shell microcubes

with controllable pore

size

RSC

ADVANCES

2015,5,4

0899-40

906

SCI 否

Chu, Yanting;

Feng, Jinkui; Qian,

Yitai; Xiong,

Shenglin

熊胜林

166.

Type-I clathrates of

K7.69(2)Cu2.94(6)Ge43.

06(6) and

Rb8Ag2.79(4)Ge43.21(4

)

RSC Advances

2015, 5,

53829-5

3834

SCI 否 Zhang H, Xu XG,

Mu G, Huang FQ 黄富强

167.

Synthesis, crystal

structure and physical

properties of

[Li0.85Fe0.15OH][FeS]

RSC Advances

2015, 5,

38248-3

8253

SCI 否

Zhang X, ai X, Yi

N, He JQ, Chen H,

Zhang H, Lin JH,

Huang FQ

黄富强

168.

Molten salt assisted

synthesis of black titania

hexagonal nanosheets

with tuneable phase

composition and

morphology

RSC Advances

2015, 5,

85928-8

5932

SCI 否

Xu JJ, Zhu GL, Lin

TQ, Hong ZL,

Wang J, Huang FQ

黄富强

169.

Synthesis, Structure,

Magnetic and

Photoelectric Properties

of Ln3M0.5M’Se7 (Ln=

La, Ce, Sm; M= Fe, Mn;

M’= Si, Ge) and

La3MnGaSe7

RSC Advances

2015,

52629-5

2635

SCI 否

Wang YQ, Wang

Z, Zhang X, Cheng

Y, Lai XF, Zheng

C, Lin JH, Huang

FQ

黄富强

170.

Nitrogen-doped

mesoporous carbon of

extraordinary

capacitance for

electrochemical energy

storage

Science

2015,

350,

1508-15

13

SCI 是

Lin T Q, Chen IW,

Liu FX, Yang CY,

Bi H, Xu FF,

Huang FQ

Huang

FQ


- 123 -

171.

Multifunctional

Single-Phase

Photocatalysts: Extended

Near Infrared

Photoactivity and

Reliable Magnetic

Recyclability

SCIENTIFIC

REPORTS 2015,5 SCI 是

Li, Xiaoning; Zhu,

Zhu; Li, Feng;

Huang, Yan; Hu,

Xiang; Huang,

Haoliang; Peng,

Ranran; Zhai,

XiaoFang; Fu,

Zhengping; Lu,

Yalin

傅正平.

陆亚林

172.

Observation of Exchange

Anisotropy in

Single-Phase

Layer-Structured Oxides

with Long Periods

SCIENTIFIC


Huang, Yan;

Wang, Guopeng;

Sun, Shujie; Wang,

Jianlin; Peng,

Ranran; Lin, Yue;

Zhai, Xiaofang; Fu,

Zhengping; Lu,

Yalin

彭冉冉.

陆亚林

173.

Atomic Scale Analysis

of the Enhanced Electro-

and Photo-Catalytic

Activity in High-Index

Faceted Porous NiO

Nanowires

SCIENTIFIC


Shen, Meng; Han,

Ali; Wang, Xijun;

Ro, Yun Goo;

Kargar, Alireza;

Lin, Yue; Guo,

Hua; Du, Pingwu;

Jiang, Jun; Zhang,

Jingyu; Dayeh,

Shadi A.; Xiang,

Bin

向斌

174.

Quasi-two-dimensional

superconductivity in

FeSe0.3Te0.7 thin films

and electric-field

modulation of

superconducting

transition

SCIENTIFIC

REPORTS 2015,5,- SCI 否

Lin, Zhu; Mei,

Chenguang; Wei,

Linlin; Sun,

Zhangao; Wu,

Shilong; Huang,

Haoliang; Zhang,

Shu; Liu, Chang;

Feng, Yang; Tian,

Huanfang; Yang,

Huaixin; Li, Jianqi;

Wang, Yayu;

Zhang,

Guangming; Lu,

Yalin; Zhao,

Yonggang

Zhao,

Yonggan

g


- 124 -

175.

Antiperovskite

Chalco-Halides

Ba3(FeS4)Cl,

Ba3(FeS4)Br, and

Ba3(FeSe4)Br with Spin

Super-Super Exchange

Scientific

Reports

2015, 5,

15910 SCI 否

Zhang X, Liu K,

He JQ, Wu H,

Huang QZ, Lin JH,

Lu ZY, Huang FQ

黄富强

176.

Potentiometric NO2

Sensors Based on Thin

Stabilized Zirconia

Electrolytes and

Asymmetric

(La0.8Sr0.2)0.95MnO3

Electrodes

Sensors

2015,15,

17558-1

7571

SCI 是

Jie Zou , Yangong

Zheng , Junliang

Li , Zhongliang

Zhan , and Jiawen

Jian ,

占忠亮

177.

Rapid and Up-Scalable

Fabrication of

Free-Standing Metal

Oxide Nanosheets for

High-Performance

Lithium Storage

SMALL

2015,11,

2011-20

18

SCI 是

Ding, Yuan-Li;

Wen, Yuren; van

Aken, Peter A.;

Maier, Joachim;

Yu, Yan

余彦

178.

Study on the Diffusion

Mechanism of Graphene

Grown on Copper

Pockets

SMALL

2015,11,

1418-14

22

SCI 否

Zhao, Zhijuan;

Shan, Zhifa;

Zhang, Cankun; Li,

Qiongyu; Tian, Bo;

Huang, Zhiyi; Lin,

Weiyi; Chen,

Xiangping; Ji,

Hengxing; Zhang,

Weifeng; Cai,

Weiwei

季恒星

179.

Shape-Dependent

Activity of Ceria for

Hydrogen

Electro-Oxidation in

Reduced-Temperature


SMALL

2015,11,

5581-55

88

SCI 否

Tong, Xiaofeng;

Luo, Ting; Meng,

Xie; Wu, Hao; Li,

Junliang; Liu,

Xuejiao; Ji,

Xiaona; Wang,

Jianqiang; Chen,

Chusheng; Zhan,

Zhongliang

陈初升,

占忠亮

180.

Sodium doping effects

on the crystalline and

electrical properties of

Cu2ZnSnSe4 thin films

SOLAR

ENERGY

2015,11

5,413-41

8

SCI 是

Ma, Tuteng; Jiang,

Guoshun; Liu,

Weifeng; Zhu,

Changfei

刘伟丰,

朱长飞


- 125 -

181.

Optimization of

large-size glass

laminated luminescent

solar concentrators

SOLAR

ENERGY

2015,11

7,260-26

7

SCI 否

Zhang, Jun; Wang,

Mengjiao; Zhang,

Yi; He, Hao; Xie,

Wei; Yang,

Mengmeng; Ding,

Jianjun; Bao, Jun;

Sun, Song; Gao,

Chen

孙松,高

琛

182.

Cu2ZnSnS4-xSex solar

cells fabricated with

precursor stacked layer

ZnS/Cu/SnS by a CBD

method

SOLAR

ENERGY

MATERIALS

AND SOLAR

CELLS

2015,13

7,131-13

7

SCI 是

Li, Jianmin; Chen,

Guilin; Xue, Cong;

Jin, Xin; Liu,

Weifeng; Zhu,

Changfei

刘伟丰,

朱长飞

183.

Enhanced proton

conduction of

BaZr0.9Y0.1O3-δ by hybrid

doping of ZnO and

Na3PO4

Solid State

Ionics

281

(2015)

6-11

SCI

Guoqiang Ma,

Zhaoyin Wen ,

Jinduo Han,

Jingchao Zhang,

YabingWen

温兆银

184.

Improved protonic

conductivity and Vickers

hardness for lanthanum

tungstate with potassium

doping

(La,K)28−yW4+yO54+δ

Solid State

Ionics

278

(2015)

69-77

SCI

Heng Liu, Zhaoyin

Wen, Jingchao

Zhang, Jinduo Han,

Xiaowei Chi

温兆银

185.

Synthesis and

characterization of

CaZr0.95In0.05O3 −

δ-BaCe0.9Y0.1O3 − θ

composite ceramics

Solid State

Ionics

275

(2015)

39-42

SCI

Jinduo Han,

Zhaoyin Wen

Jingchao Zhanga,

Li Zhang, Heng

Liu, Guoqiang Ma,

Xiaowei Chi

温兆银

186.

Synthesis, sinterability,

conductivity and

reducibility of K+ and

W6+

double doped

La2Mo2O9

Solid State

Ionics

276

(2015)

90-97

SCI

Heng Liu, Jingchao

Zhang, Zhaoyin

Wen, Jinduo Han

温兆银

187.

Growth and

characterization of

millimeter-sized single

crystals of CaFeAsF

Superconductor

Science and

Technology

2015,

28,

085008

SCI 否

Ma YH, Zhang H,

Gao B, Hu KK, Ji

QC, Mu G, Huang

FQ, Xie XM

黄富强

188. 二次钠-空气电池的研

究进展电化学

21(5)(20

15)425-4

33

SCI 否

张三佩、温兆

银、靳俊、吴相

伟、胡英瑛、吴

梅芬

温兆银


- 126 -

189.

反向溶液法制备硒纳米

纤维正极的电化学性能

研究

无机材料

学报

30(8)(20

15)867-8

81

SCI 否郭静, 靳俊, 温

兆银, 刘宇温兆银

190.

CeO2 纳米晶的添加对

锂硫电池电化学性能的

影响

无机材料

学报

30(9)(20

15)913-9

18

SCI 否

马国强, 温兆银,

王清松, 靳俊, 吴

相伟, 张敬超

温兆银

(五) 出版专著

序

号

著作名称作者出版单位

出版

日期

1. Conducting Polymer Based Blends and

Nanocomposites: Synthesis, Properties,

and Applications (chapter: “Conducting

Polymer Based Nanocomposites for

Thermoelectric Applications”)，

Qin Yao, Lidong Chen,

Sanyin Qun,

Scrivener Publishing

LLC.

2015


- 127 -

(六) 授权发明专利

序号专利名称专利号授权日期发明人

1．

一种导电聚合物/碳纳米

管复合纤维热电材料的

制备方法

201210070305.0 20150318 王群、姚琴、陈立东、常江、金

智渊

2．

Thermoelectric Device，

Electrode Materials And

Method For Fabricating

Thereof

US9012760

20150421

Lidong Chen, Monika

Backhaus-Ricoult, Lin He,

Xiaoya Li, Yunshan Tang, Xugui

Xia, Degang Zhao

3．

方钴矿基热电材料及器

件用热防护涂层及其制

备方法

201110401251.7 20150819

陈立东、董洪亮、李小亚、黄向

阳、江莞、唐云山、夏绪贵、唐

锦城、何琳

4．

低功耗电阻式随机存储

器的存储单元及其制备

方法

201310347810.X 20151118 王群、陈立东

5．

Thermoelectric Device，

Electrode Materials And

Method For Fabricating

Thereof

US9012760

20150421

Lidong Chen, Monika

Backhaus-Ricoult, Lin He,

Xiaoya Li, Yunshan Tang, Xugui

Xia, Degang Zhao

6．

Filled Skutterudite

composite material and

method for preparing the

same

US8968589 20150303

陈立东，陈喜红，何琳，

Horschcads，黄向阳，熊震，张

文清

7．

多元衬底、基于多元衬

底的层数连续可调的石

墨烯、及其制备方法

201110266477.0 20150121 万冬云、黄富强、林天全、毕辉、

谢晓明、江绵恒

8．三维多孔石墨烯的制备

方法 201310097519.1 20150107 黄富强、仲亚娟

9．一种铜铟镓硒靶材的无

压烧结制备方法 201310636716.6 20150422 黄富强、刘战强、王耀明

10．氢等离子体辅助氢化制

备黑色二氧化钛的方法 201310153657.7 20150211

黄富强、汪宙、杨重寅、林天全、

尹浩

11．三维石墨烯管及其制备

方法 201210019901.6 20150211 黄富强、毕辉、林天全

12．石墨烯/水泥基体复合材

料及其制备方法 201310098143.6 20150318 黄富强、毕辉、张晓平


- 128 -

13．

氧化石墨烯和石墨烯增

强水泥基复合材料及其

制备方法

201310098136.6 20150318 黄富强、毕辉、张晓平

14．卤氧化物光催化材料及

其制备方法 201210050202.8 20150603 黄富强、王文邓、林信平

15．石墨烯的制备方法 201310097659.9 20150610 黄富强、唐宇峰

16．一种氧化锌基宽禁带陶

瓷靶材及其制备方法 201010217115.8 20150819 黄富强、万冬云、汪宙

17．

利用直流磁控溅射制备

高阻透明 ZnO 薄膜的方

法

201010217128.5 20150819 黄富强、万冬云、汪宙

18．一种硫化亚铜薄膜的液

相制备方法 201310595885.X 20150819

黄富强、谢宜桉、刘玉峰、陈海

杰、王耀明

19．一种双温区还原法制备

二氧化钒的方法 201310713533.X 20150819 黄富强、刘战强、汪宙

20．

多孔石墨烯、石墨烯/多

孔金属复合材料以及它

们的制备方法

201210017930.9 20150819 黄富强、周密、毕辉

21．

大尺寸的六角形双层石

墨烯单晶畴及其制备方

法

201110266167.9 20150819 黄富强、毕辉、万冬云、林天全

22．石墨烯负载多孔陶瓷导

电材料及其制备方法 201210017880.4 20151028 黄富强、周密、毕辉

23．一种化学水浴法制备大

尺寸硫化镉薄膜的方法 201310617879.X 20151111

黄富强、李爱民、王耀明、朱小

龙、秦明升、张雷

24．

多孔石墨烯或石墨烯/多

孔复合陶瓷导电材料及

其制备方法

201210015932.4 20160106 黄富强、周密、毕辉

25．

一种浸渍电极用平板式

金属支撑型固体氧化物

燃料电池结构

201210419649.8 20150613 周玉存、王绍荣、占忠亮、孟燮、

袁春、刘雪娇、钱继勤

26．

阳极支撑管式电池的收

电装置及其制备方法和

电池堆

201310047256.3 20150701 钱继勤、邵乐、陈有鹏、辛显双、

叶晓峰

27．低温固体氧化物燃料电

池及其制备方法 201210017903.1 20150819

占忠亮、钱继勤、曾凡蓉、叶晓

峰、吴天植、吴昊、韩达


- 129 -

28．

一种高性能平板固体氧

化物燃料单电池的制备

方法

201310410860.8 20151111 韩达、王绍荣、占忠亮、袁春、

周真一、李军良、刘亚迪、骆婷

29．

管式固体氧化物燃料电

池用复合陶瓷连接体及

其制备方法

201010216144.2 20151125 王绍荣、徐延杰、温廷琏

30．

包覆结构复合导电陶瓷

材料和阴极接触层及其

制备方法

201210204052.1 20151104 辛显双、王绍荣、钱继勤、占忠

亮、温廷琏

31．柔性无粘结剂自支撑复

合电极的制备方法 ZL 201210514076.7 20150318

温兆银靳俊马国强鹿燕吴

梅芬梁宵吴相伟张敬超

32．

用于钠硫电池的阴极导

电过渡层及包含其的钠

硫电池

ZL 201210158420.3 20150325 温兆银胡英瑛吴相伟曹佳弟

吴梅芬张敬超

33．保护性金属阳极结构及

其制备方法 ZL 201110194785.7 20150325

温兆银吴梅芬刘宇黄乐之

迈克·巴汀何琳

34．一种制备离子液体凝胶

电解质的方法 ZL 201110347022.1 20150325

温兆银靳俊刘才刘宇崔言

明吴相伟张敬超

35．一种多工位等静压成型

的工装件及其应用 ZL 201010166345.6 20150506

温兆银高春浩徐孝和顾中华

张富利张宇

36．锂空气电池空气电极及

其制备方法 ZL 201010267173.1 20150617

温兆银崔言明刘宇吴相伟

张敬超梁宵

37．一种钠电池界面同相化

封接方法 ZL 201210226300.2 20151021 温兆银张高校吴相伟张敬超

38．一类锂离子电池用复合

负极材料及制备方法 ZL 200910045905.X 20151125

温兆银、王秀艳、刘宇、林久、

李宁、黄颖、宋树丰、张群喜

39．

一种利用溶胶凝胶法制

备的石墨烯陶瓷复合材

料及其制备方法

ZL201410306872.0 20150909 朱彦武，袁林

40．

具有多铁性能的六层状

结构钛铁钴酸钇铋陶瓷

材料及其制备方法

201210209229.7

20150107

陆亚林、彭冉冉、陈小兵、黄妍、

凌意瀚、孙书杰、刘敏

41．

一种 TiO2负载的高分散

金属催化剂及其制备方

法

201310180706.6

20150617

黄伟新、刘园旭、汪文栋


- 130 -

42．

二氧化钒基复合薄膜、

包括其的透光结构及其

应用

201210262886.8

20150708

陆亚林、赵元、张旋如、朱彦武、

胡翔

43．一种在银纳米粒子表面

生长纳米氧化物的方法

201310460084.2

20150909

黄伟新、常苏捷

44．多功能单相纳米材料

201410370584.1

20151028

陆亚林、傅正平、刘敏、李晓宁、

葛文、朱珠

45．一种单层过渡金属硫属

化物薄膜及其制备方法

201410194094.0

20151021

向斌、杨雷、黄建、伏启

46．层状结构的钛铁钴酸铋

陶瓷材料及其制备方法

201210382234.8

20151125

陆亚林、凌意瀚、孙书杰、彭冉

冉、雷志威、陈小兵

47．一种高效、低成本的抗

积碳阳极及其制备方法

201210189164.4

20151118

彭冉冉、陆亚林、凌意瀚、汪志

全、饶媛媛、钟韡、要夏晖

48．

复合透明电极、聚合物

太阳能电池及它们的制

备方法

201210464191.8

20151125

杨上峰、章文峰

49．

一种非对称氮化硅陶瓷

中空纤维管膜的制备方

法

201310709977.6

20151118

徐鑫、王俊伟、张江伟、李林


- 131 -

五、学术交流

(一) 国际合作方面取得的突出成绩

实验室杨上峰教授研究组与莫斯科州立大学（Moscow State University）化学系的

Sergey I. Troyanov 教授合作，对一系列大碳笼富勒烯开展了功能化研究，确定了几种新

型异构体的结构，相关成果发表在 Chem. Eur. J. 2015, 21, 15138 – 15141；Chem. Eur. J.

2015, 21, 4904-4907. (Hot paper)；Chem. Asian J. 2015, 10, 559-562. (VIP paper)；Inorg.

Chem. 2015, 54, 2494-2496。另外，还获批了一项国家自然科学基金委中俄国际合作项目

（项目编号：2151101074）。

余彦教授课题组和德国马普所合作发表文章 14 篇，和新加坡南洋理工大学合作发

表文章 1 篇。

序

号

合作单位文章标题期刊名称卷期号

1. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

Energy Storage Materials from Nature

through Nanotechnology: A Sustainable

Route from Reed Plants to a Silicon Anode

for Lithium-Ion Batteries

Angewandte

Chemie

International

Edition

Volume

54, Issue 33

2. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

An Advanced Sodium-Ion Battery

Composed of Carbon Coated Na3V2(PO 4 )3

in a Porous Graphene Network

Advanced

Materials

Volume

27, Issue 42

3. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

Generalizable Synthesis of

Metal-Sulfides/Carbon Hybrids with

Multiscale, Hierarchically Ordered

Structures as Advanced Electrodes for

Lithium Storage

Advanced

Materials

DOI: 1

0.1002/adma

.201503969

4. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

Uniform yolk – shell Sn4P3@C

nanospheres as high-capacity and

cycle-stable anode materials for sodium-ion

batteries†

Energy &

Environmental

Science

Volume

8, Issue 12

5. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

High Lithium Storage Performance of

FeS Nanodots in Porous Graphitic Carbon

Nanowires

Advanced

Functional

Materials

Volume

25, Issue 15


- 132 -

6. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

Sn-Based Nanoparticles Encapsulated

in a Porous 3D Graphene Network:

Advanced Anodes for High-Rate and Long

Life Li-Ion Batteries

Advanced

Functional

Materials

Volume

25, Issue23

7. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

3D V6O13 Nanotextiles Assembled

from Interconnected Nanogrooves as

Cathode Materials for High-Energy Lithium

Ion Batteries

Nano Letters Volume

15, Issue 2

8. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

Three-dimensionally interconnected

nickel – antimony intermetallic hollow

nanospheresas anode material for high-rate

sodiumion batteries

Nano Energy

Volume

16,

doi:10.1016/

j.nanoen.201

5.07.020

9. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

Jarosite Nanosheets Fabricated via

Room-Temperature Synthesis as Cathode

Materials for High-Rate Lithium Ion

Batteries

Chemistry of

Materials

Volume

27, Issue8

10. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

Graphene-Protected 3D Sb-based

Anodes Fabricated via Electrostatic

Assembly and Confinement Replacement for

Enhanced Lithium and Sodium Storage

Small

DOI:

10.1002/smll

.201502000

11. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

Free-standing graphene-based porous

carbon films with three-dimensional

hierarchical architecture for advanced

flexible Li–sulfur batteries

Journal of

Materials

Chemistry A

Volume

3, Issue 18

12. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

Nanosheets of Earth-Abundant Jarosite

as Novel Anodes for HighRate and

Long-Life Lithium-Ion Batteries

Applied

Materials &

Interfaces

Volume

7, Issue 19

13. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

In situ reduction and coating of SnS2

nanobelts for free-standing

SnS@polypyrrole-nanobelt/carbonnanotube

paper electrodes with superior Li-ion storage

Journal of

Materials

Chemistry A

Volume

3, Issue 10

14. Max Planck

Institute for

Solid State

Research

A General Strategy to Fabricate

Carbon-Coated 3D Porous Interconnected

Metal Sulfides: Case Study of SnS/C

Nanocomposite for High-Performance

Lithium and Sodium Ion Batteries

Advanced

Science

DOI: 1

0.1002/advs.

201500200

15. Nanyang

Technological

University

An Advanced Sodium-Ion Battery

Composed of Carbon Coated Na3V2(PO4)3

in a Porous Graphene Network

Advanced

Materials Volume 27，

Issue 42

(二) 国内合作取得的突出成绩


- 133 -

实验室杨上峰教授研究组与厦门大学谢素原教授组合作，成功地合成并分离表征

了一种十余年来一直被认为因稳定性低而“不可被分离”的新结构内嵌富勒烯，这一发现

弥补了内嵌富勒烯研究领域的一席空白，实验上证明了分离出低稳定性的新结构富勒烯

的可能性。相关研究成果发表在 J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3119−3123。

余彦教授课题组长期和中科院物理所合作,2015 年共同发表文章见如下:

序

号

合作单位文章标题期刊名卷期号

1 中科院物理所

Nanoconfined Carbon-Coated Na3V2(PO4)3

Particles in Mesoporous Carbon Enabling

Ultralong Cycle Life for Sodium-Ion Batteries

Advanced

Energy

Materials

Volume 5, Issue

10


Electrospinning with partially carbonization in

air: Highly porous carbon nanofibers optimized

for high-performance flexible lithium-ion

batteries

Nano

Energy

Volume 13,

doi:10.1016/j.na

noen.2015.03.02

7


Nanoconfined antimony in sulfur and nitrogen

co-doped three -dimension ally (3D) interconne

cted macroporo us carbon for high-p

erformance sodium-ion batteries

Nano

Energy

Volume 18 ，

doi:10.1016/j.na

noen.2015.09.00

8

4 中科院物理所 Nitrogen-doped 3D macroporous graphene

frameworks as anode for high performance

lithium-ion batteries

Journal of

Power

Sources

Volume 293

5 中科院物理所 Gram-scale synthesis of graphene-mesoporous

SnO2 composite as anode for lithium-ion

batteries

Electrochi

mica Acta Volume 152

6 中科院物理所 Sb Nanoparticles Encapsulated in a Reticular

Amorphous Carbon Network for Enhanced

Sodium Storage

Small Volume 11,

Issue 40

7 中科院物理所 Carbon-Coated Germanium Nanowires on

Carbon Nanofibers as Self-Supported Electrodes

for Flexible Lithium-Ion Batteries

Small Volume 11,

Issue 23

8 中科院物理所 General Strategy for Fabricating Sandwich-like

Graphene-Based Hybrid Films for Highly

Reversible Lithium Storage

Applied

Materials

&

Interfaces

Volume 7, Issue

33

9 中科院物理所 MoS2–graphene nanosheet–CNT hybrids with

excellent electrochemical performances for

lithium-ion batteries

RSC

Advances

Volume 5, Issue

95


- 134 -

(三) 实验室作为本领域公共研究平台的作用

本实验室重点研究能量转换材料。能量转换是一个动态的过程，对这一过程的深入

研究强烈地依赖于对能量的输入、吸收/储存、转移/转化、输出等不同材料性质的不同

空间尺度、时间尺度的精确表征，其中能量转化效率是重要的指标。能量转化效率决定

于材料的结构、化学组成、缺陷类型、微结构和表面形态等材料所固有的物理化学本征

特性，由电学、电化学和光学性能进行表征。先进的表征方法和技术能够更加深入直观

地反映能量转换的各个环节，发现材料中能量转换的新机制和新现象，从而为更加高效

清洁能量转换材料的设计合成提供指导。

实验室的建筑面积达 8500 平方米，拥有两个超净实验室，400 多台设备，总价值超

过 5000 万元。主要大型仪器有扫描式电子显微镜、X 射线测量系统、激光导热仪、布

劳恩（Mbraun）UNLAB 惰性气体手套箱、双室超高真空多功能溅射系统、5KW 燃料电

池测试平台、放电等离子体快速烧结设备等。还有部分自行研制（如 CVD-薄膜沉积系

统、PLD 薄膜淀积系统）的设备，不少仪器设备在国内为领先水平。其中 30 万元以上

的设备有 30 台。2015 年，我室 43%以上的设备总工作时间超过 1000 小时，主要设备

状态良好。

2007 年以来，本实验室承担了四个专业研究室（产能储能研究室、先进表征方法

和技术研究室、材料设计与计算模拟研究室、光电热电转换研究室）一个中心（能量转

换材料应用研发中心）、14 个研究单元的样品测试任务，涉及包括 973、863 在内的科研

项目。

本实验室还是创新型人才培养基地。在实验室专职人员的指导下，学生自己动手

测试样品，有使用高档设备的经验。

实验室设置有专门的技术管理岗位，专人负责各种设备的管理，主要的仪器设备均


- 135 -

有完整的使用记录和档案，设备除供本实验室使用外，对外均有一定的开放度。实验室

提供一定的经费支持以保证仪器、设备的正常运行。


- 136 -

(四) 举办的国际国内学术会议一览表

序

号会议名称会议类别主办单位

会议

主席会议日期参加

人数

1

第三届石墨烯及

其他二维材料青

年学者论坛

国内中国科学技术大学朱彦武 2015 年 10 月

23-25 日 120 人

2

富勒烯材料现状

及未来发展趋势

研讨会

国内

中国科学技术大学化

学与材料科学学院、中

国科学院能量转换材

料重点实验室、能源材

料化学协同创新中心

杨上峰 2015年 9月 12-13

日 170 人

注：会议类别分为国际、国内（国内学术会议主要指全国性的会议）

(五) 参加的学术会议一览表

序

号报告名称报告人会议名称地点时间

1.

Theoretical and

experimental study on the

thermoelectric properties

of Cu-based materials

史迅

The 9th International

Conference on

Computational Physics 新加坡 1.9

2.

高通量筛选降解有机污

染物的光催化材料（邀

请）

高琛材料基因工程技术在新材

料、新能源中的应用宁波 1.13-14

3.

Endohedral and

Exohedral

Functionalization of

Fullerenes

杨上峰

1st International Workshop

on Engineering and

Applications of

Nanocarbon Naterials

济南 1.31-2.1

4.

Advanced Na-ion

batteries Based on Porous

Nanocarbon Composites

and Hybrids

余彦 250th ACS national

meeting & exposition 波士顿，美国 3.23-27

5.

Alkaline metal based

secondary batteries

designed with solid

electrolyte separator

(Invited)

温兆银

Symposium on All Solid

State Battery Supported by

Sino-German Center

Karlsruhe,

Germany 4.20-22

6.

High thermoelectric

performance In Cu-based

compounds 史迅两岸热电技术论坛台湾 4.28

7.

Theoretical and




史迅 EMN Phuket Meeting 泰国 5.2-7

8.

Recent progress on

thermoelectric materials

and applications in China 陈立东

XVI International Forum on Thermoelectricity

Paris 5.19-22


- 137 -

9.

An Expanded Family of

Dysprosium-Scandium

Mixed-Metal Nitride

Clusterfullerenes

杨上峰 the 227th Meeting of The

Electrochemical Society

Chicago, IL,

USA 5.24-28

10.

Strategies and approaches

for cost-effective

thermoelectricity 陈立东

The 1st International

Conference on

Microstructure and

Property of Materials

杭州 5.28-30

11.

Thermoelectric

performance in copper

chalcogenide 史迅

The 1st International

Conference on

Microstructure and

Property of Materials

杭州 5.28-30

12.

Room-temperature

Sodium-ion Batteries:

Improving the Rate

Capability using Porous

Carbon Networks

余彦

20th International

Conference on Solid State

Ionics 科罗拉多，美国 6.14-19

13.

Theoretical and




史迅第一届凝聚态物理会议 Beijing, China 6.15-18

14.

Improving the

electrochemical

performance of Li

(Na)-ion batteries by

constructing porous

carbon network

余彦 LIBD 2015 Lithium

Battery Discussions 阿卡雄，法国 6.21-26

15.

Improving the

Electrochemical

Performance of Li

(Na)-ion Batteries by

Designing Hybrid

Materials with Carbon

Network

余彦 ICMAT2015 &

IUMRS-ICA2015 新加坡 6.28-7.2

16.

Researches on Sodium

Batteries for Energy

Storage Applications

(Invited)

温兆银

8th International Conf. on

Materials for Advanced

Technologies-2015

（ICMAT2015）

Singapore 6.28-7.3

17.

Development of

thermoelectric materials

and device technology in

China

陈立东

34nd International

Conference on

Thermoelectrics

Dresden,

Germany, 6.28-7.3

18.

Thermoelectric properties

of Cu2-δX-based (X=S,

Se, and Te) materials 史迅

34nd International

Conference on

Thermoelectrics

Dresden,

Germany, 6.28-7.3

19.

Endohedral and

Exohedral

Functionalization of

Fullerenes

杨上峰

12th International

Conference on Advanced

Carbon NanoStructures

St. Petersberg,

Russia 6.29 - 7.3

20.

Novel carbons for high

performance energy

storage （邀请报告）

朱彦武 ICMAT2015 新加坡 6.29-7.2


- 138 -

21.

固体氧化物燃料电池的

三相界面的形成和演化

(邀请报告)

夏长荣中国材料大会贵阳 7.10-14

22.

中高温热电器件的制造

与性能研究柏胜强 2015 中国材料大会贵阳 7.13

23.

钠电池研究进展(邀请报

告) 温兆银

第七届中国储能与动力电

池及其关键材料学术研讨

与技术交流会

桂林 7.17-19

24.

Ionic Conductivity of

Impregnated Samaria

Doped Ceria (SDC) for


(SOFCs)

Jiangwei Ju,

Changrong Xia

（Abstract book

115, oral）

5th International

Conference on Engineering

and Applied Sciences

Hokkaido,

Japan, 7.20–22

25.

Novel Flouride-Doped

Barium Cerate Applied In

Proton Conducting Solid

Oxide Fuel Cells

Feng Su,

Changrong

Xiaabstract book

220,oral

5th International

Conference on Engineering

and Applied Science

Hokkaido,Japan 7.20–22

26.

Improving the

Performance of Polymer

Solar Cells via

Incorporating

Small-molecule Organic

Materials as Cathode

Buffer Layers

杨上峰

the 14th Annual National

Conference on Applied

Chemistry 南昌 7.21-24

27.

固体氧化物燃料电池的

三相界面处的电化学反

应速率(主题报告)

夏长荣第 18 次全国电化学大会哈尔滨 8.7-11

28.

能量存储与转换中的氧

化物-石墨烯复合材料

（邀请报告）

朱彦武第七届全国氧化锌学术会

议昆明 8.16-18

29.

同步辐射在材料基因组

计划中的机遇和挑战

（邀请报告）

高琛上海光源第五届用户学术

年会威海 8.17-18

30.

三维负曲率碳材料构建

与应用基础研究朱彦武

无机非金属材料高层论坛

暨第 7 届无机非金属材料

专题

无锡 8.20-23

31.

材料基因组计划的内涵

和发展趋势（邀请报告）高琛

无机材料高层论坛暨第 7

届无机非金属材料专题研

讨会

无锡 8.21-23

32.

高通量表征和微结构研

究对高能光源的需求

（邀请报告）

高琛北京高能同步辐射光源材

料实验线站用户研讨会吉林市 8.27-28


- 139 -

33.


for cost-effective


Thermoelectrics and

Photovoltaics Taiwan 8.27-28

34.

Flexoelectric

Piezoelectric Composites

of High Piezoelectric

Response

初宝进

The 11th Pacific Rim

Conference of Ceramic

Societies 韩国济州岛 8.30-9.4

35.

CdTe thin film solar cell

performance under high-

and low-intensity light

irradiance

王德亮第 30 届欧洲光伏太阳能

大会暨展览会德国汉堡 9.14-18

36.

Approaches to Improve

the Reactivity of Sulfur

Based Reversible

Batteries （Invited）

温兆银 2015 年新材料国际发展趋

势高层论坛上海 9.18-20

37. Novel Fullerene

Materials 杨上峰

the 2015 International

Forum on Developments

and Trends of New

Materials

上海 9.18-20

38.

固体电解质设计的锂硫

电池（邀请报告）温兆银

第 31 届全国化学与物理

电源学术年会天津 10.16-18

39.

Thermoelectric

performance in copper

chalcogenide 史迅

第六届海内外中华青年材

料科学技术研讨会

Chongqing,

China 10.16-18

40.

Effects of ceria

conductivity on the

oxygen incorporation at

the LSCF-SDC-gas

three-phase boundary

Bobing Hu,

Yunlong

Wang, Changrong

Xia (Abstract

book 90, oral)

3rd INTERNATIONAL

CONGRESS ON ENERGY

EFFICIENCY & ENERGY

RELATED MATERIALS

Fethiye, Turkey 10.19-23

41.

Bismuth Doped

Lanthanum Ferrite

Perovskites as Novel

Cathodes for

Intermediate-Temperature


Mei Li,

Changrong Xia

(oral)

3rd International Congress

on Energy Efficiency and

Energy Related Materials

Fethiye- Mugla,

Turkey 10.19-23

42.

Chemically-induced

mechanical instability of

samaria-doped ceria

electrolyte for solid oxide

electrolysis cells

Shiyue Zhu,

Yunlong Wang,

Yuanyuan Rao,

Zhongliang Zhan,

Changrong Xia

(Abstract ID 92,

oral)

3rd Internationsl Congress

on Energy Efficiency and

Energy Related Materials

Fethiye,TUKEY 10.19-23

43.

Oxygen reduction

reaction at the cathode of


enhanced with oxide

particles(邀请报告)

夏长荣

3rd international congress

on energy efficiency and

energy related materials

Oludeniz,

Turkey 10.19-23

44.

Improving the

Performance of Polymer

Solar Cells via

Incorporation of

Functionalized Graphene

and Analogous 2D

Materials

杨上峰

2015 International

Graphene Innovation

Conference (GRAPCHINA

2015)

青岛 10.28-30


- 140 -

45.

石墨烯基先进复合电极

材料的储能研究余彦

2015 中国国际石墨烯创新

大会青岛，中国 10.28-30

46.

Graphene based hybrid

films in the application of

surface plasmonic

sensing （特邀报告）

朱彦武 2015 中国石墨烯国际创新

大会青岛 10.28-30

47.

Graphene Preparation

and Photovoltaic

Applications

Bi H, Yu LT,

Huang FQ

2015 中国国际石墨烯创新

大会青岛 10.28-30

48.

纳米氟化锰负极材料的

溶剂热合成及电化学性

能研究

芮琨第三届全国固态离子学青

年学术交流会广州 10.30-11.1

49.

一种氟代醚共溶的电解

液及其电化学性能研究谷穗

第三届全国固态离子学青

年学术交流会广州 10.30-11.1

50.

固体氧化物燃料电池电

极材料的 SDC 纳米棒表

面修饰研究

童晓峰第三届全国固态离子学青

年学生交流会广州 10.30-11.1

51.

功能氧化物材料微结构

的高分辨同步辐射表征

（邀请）

高琛功能氧化物研讨会深圳 10.31-11.1

52.

Design of Lead-free

Piezoelectric Materials

based on Flexoelectric

Effect

初宝进

the 9th International

Conference on

High-Performance

Ceramics (CICC)

中国桂林 11.4-7

53.

管式固体氧化物电解电

池中的二氧化碳直接甲

烷化(主题报告)

夏长荣第八届全国环境化学大会广州 11.5-8

54.

Oxygen reduction

reaction at the cathode of


enhanced with oxide

particles(keynote speech)

夏长荣

International conference on

innovative electrochemical

energy materials and

technologies

Nanning, China 11.8-11

55.

Thermoelectric Properties

of Cu2X (X=S, Se, Te)

Materials 史迅

The third annual Toronto

Thermoelectrics School

and Workshop

Toronto,

Canada 11.8-13

56.


for cost-effective


International Conference

on Thermoelectric

Materials Science 2015

(TMS2015)

Nagoya, Japan. 11.9-11

57.

Routes to Improve the

Reactivity of Sulfur

Based Reversible

Batteries (Invited)

温兆银 The 56th Battery

Symposium in Japan; Nagoya, Japan 11.11-13

58.

CdTe thin film solar cell

performance under high-

and low-intensity light

irradiance

王德亮第十一届中国太阳级硅及

光伏发电研讨会杭州 11.26-28


- 141 -

59.

从组合材料学到材料基

因组学（(邀请报告)）高琛基础与前沿科学论坛成都 12.14-17

60.

Monometallic cyanide

clusterfullerene: a novel

form of endohedral

fullerenes

杨上峰 PACIFICHEM 2015 Hawaii, USA 12.15-20

61. Hybrid electrolytes for

lithium sulfur batteries 王青松

2015 International

Conference for Leading

and Yong Materials

Scientists

Sanya, China 12.24-27

注：如属特邀报告或者邀请报告，请在报告名称后注明；张贴报告不用列出。


- 142 -

(六) 开放课题一览表（经费单位：万元）

序

号课题名称

开始

时间结束时间

总经费

（万元）

本年度

经费

（万元）

负责人室内合

作人

1.

石墨烯/镍基氢氧化物超晶格

材料的可控合成及其超电容

性能研究

2015 2016 2 2 方道来高建峰

2.

高能锂离子电池的过充安全

失效及新型自响应保护机制

的研究

2015 2016 4 4 温建武陈春华

3.

液体阴极在质子交换膜燃料

电池上的应用 2015 2016 2 2 徐颖杨上峰

4.

含 N 有机分子作为聚合物太

阳能电池阴极缓冲层机理研

究

2015 2016 2 2 章文峰杨上峰

5.

正极含氧有机纳米颗粒@掺

氮石墨烯复合材料的制备与

储能性能的研究

2015 2016 2 2 陈春年

6.

La,Bi 共掺杂的氧化物

BaSnO3 的热电特性研究 2014 2016 5 3.5 丁旭丽吴洁华

7.

利用纳米流体降低热电器件

冷端热阻研究 2014 2016 5 3.5 吴子华柏胜强

8.

新型无机光电转换材料的设

计合成和性能研究 2014 2016 5 3.5 姚吉勇刘占强

9.

硅酸铁锂正极材料改性机理

及电化学性能研究 2014 2016 5 3.5 张露露吴梅芬

10.

高性能阴极支撑管式 SOFC

的研究 2014 2016 5 3.5 赵春花钱继勤

合

计

--- --- --- 37 29.5 --- ---


- 143 -

六、运行管理

（一）固定资产情况

我室建筑面积达 8500 平方米，有 400 多台设备，总价值超过 5000 万元，其中 30

万元以上的设备有 30 台，使用情况如下表所示：

30 万以上仪器设备使用情况

序

号设备名称设备型号购买时间

价格

(万元)

使用总

时间

（小时）

非本室使

用时间

（小时）

1. 焊接系统武汉楚天 2006 120 1380 0

2. 手套箱 KK-021 2003 40 4000 380

3. 喷雾干燥器 Niroatomizer 30 230 0

4. X 射线衍射仪 D/max 2200V PC 2010 89 2400 2400

5. 综合热分析仪 NETZSCH STA

409 PC 2008 33.4 3000

380

6. 激光粒度分析仪

MALVERN

MATERSIZER20

00

2008 30.4 1500 600

7. 傅立叶变换红外光谱

仪

BRUKER

TENSOR 27 2007 31.7 500

190

8. 热膨胀仪 NETZ5CH DIL

402 2008 30 1080

300

9. 扫描电子显微镜 S-3400N 2010 131 2400 1200

10. 高温接触角测量仪 DSAHT17-1 2009 52 380 120

11. 太阳能模拟器 91192 2009 62 600 50

12. 紫外可见近红外分光

光度计 U-4100 2009 33 600

50

13. 溅射薄模工艺平台 PM450/FV 2009 40 1500 10

14. 燃料电池测试仪 IEA-195

2003.07 42.0 1500 300

15. 电化学工作站 IM6E

2000.10 35.08 3000 1000

16. 高温加热装置 HT160/17/C42

2005.02 49.31 2500 400


- 144 -

17. 多用途光纤激光切割

机 LC-F300 2012.04 66.00 200 0

18. 热电联供燃料电池控

制系统

Hephas-SOFC-1

KW 2012.08 67.55 100 0

19. 高精度流延机 LT14001 2012.06 120 250 0

20. DSC 404F3 2012.09 80 100 10

21. 激光热导仪 4757 2012.02 140 50 0

22. MPMS XL5 2012.01 270 90 0

23. 四室溅射系统试制 2012.01 118 80 0

24. 热膨胀仪 402C 2012.02 70 120 0

25. 压汞仪 2013.05 36 140 0

26. X 射线衍射仪（薄膜） 2013.05 140 1000 0

27. 铁电分析仪 KT-1 2013.06 34 620 0

28. 凌镜分光仪 SPA-4000 2013.06 33 350 0

29. 扫描式电子显微镜 JEOL LTD 2010 90 2240 0

30. 综合分析仪 DIL402C 2006 36.80 600 0

31. 激光热导仪 LFA457 2012.6 118.75 2000 0

32. 低温电学、磁学测量

系统

MPMS XL5 2011.12 271.16 5968 2817

33. SPS 高温高压烧结炉 SPS-2040 2003.11 109.07 1504 322

34. 激光热导仪 LFA427 2003.10 111.75 1741 373

35. 电阻率与 seebeck 测

试系统

M-8 2008.05 58 2000 0

36. 热膨胀仪 DIL 402C 2012.06 55.88 1500 0

37. 低温热膨胀仪 DIL 402C 2013.12 48.73 1000 0

合

计 --- --- --- 2923.58 48223 10902

（二）大型仪器设备的开放、共享及成效

（1）开放：


- 145 -

大型精密仪器设备是学校、科研院所教学科研的重要物资基础，但由于这类设备科

技含量高，技术先进，价格昂贵，更新换代快，使用成本高，使用频率相对低，为了更

好更充分利用好已有的设备资源，提高其使用率，实验室支持大型仪器设备对外开放,

服务社会，目前我们拥有 30 万元以上的大型设备 37 台.

（2）共享：实验室强调研究的多学科交叉和融合，在完成本单位的科研工作基础

上，尽力满足了其他相关单位的科研要求，对外均有一定的开放度。

（3）成效：2015 年，本实验室为四个专业研究室、14 个研究单元、总计包括 973、

863 在内的 111 个科研项目进行了样品测试。取得多项具有自主知识产权的重大研究成

果，发表研究论文 190 篇，获得授权专利 49 项。同时培训学生使用仪器，特别是高档

进口设备，使本实验室具有创新型人才培养的功能，本年度已毕业研究生 38 人，140

名在研博士研究生，168 名在研硕士研究生继续在本实验室工作学习。


146

七、实验室大事记

七月

7 月 10 日，荷兰 Shell 公司 Arian Nijmeijer 和 Alexander Van Dermade 博士访问上海

硅酸盐研究所，并做了“Pd 透氢材料研究”的学术报告。

7 月 21 日，第一届核能制氢技术研讨会暨第二届铅基反应堆专题研讨会在中国科学

院核能安全技术研究所（简称“核安全所”）•FDS 团队召开。中科院能量转换材料重点

实验室主任陈初升教授、核安全所所长吴宜灿研究员以及来自中国科学技术大学、中国

科学院上海硅酸盐研究所、中国科学院上海应用物理研究所等单位的专家 30 余人参加

会议。会议期间，各单位代表分别介绍了本单位在先进制氢工艺、核能与氢能转化技术

等领域的研究，并就铅基反应堆制氢的发展进行了深入细致地研讨。与会专家一致认为，

利用各自的优势，进一步明确研究内容，建立紧密的合作关系，对推动中国核能制氢技

术创新，促进国家能源绿色发展具有重要意义。

九月

9 月 10 日，美国西北大学高展博士访问上海硅酸盐研究所，并做了“ 基于 LSGM

电解质材料的低温固体氧化物燃料电池研究”的学术报告。

9 月 12-13 日，“富勒烯材料现状及未来发展趋势研讨会”在中国科学技术大学成功

召开。本次会议由中国科学技术大学化学与材料科学学院、中国科学院能量转换材料重

点实验室、能源材料化学协同创新中心联合主办，来自全国富勒烯、碳纳米管、石墨烯

及石墨炔等碳纳米材料领域的专家、学者及企业研发人员，中国科学技术大学相关师生

等 170 余人参加了会议。本次会议围绕着富勒烯及其他碳纳米材料的发展及机遇的主题


147

开展研讨,共安排了 12 个以院士和杰青为主的学术报告和包括“庆祝富勒烯发现三十周

年”专题在内的 2 个座谈会。

十月

10 月 23-25 日在中国科学技术大学成功举办“第三届石墨烯及其他二维材料青年

学者论坛”。该论坛是由中国科学院能量转换材料重点实验室、中国科学技术大学化学

与材料科学学院、能源材料化学协同创新中心共同承办。本次论坛是继 2013 年第一次

杭州、2014 年第二次哈尔滨成功举办之后的又一次盛会，邀请了石墨烯及其他二维材

料领域的优秀中青年学者，特别是为青年学者提供了深入交流与合作的平台。


148

10 月 30 日-11 月 1 日，实验室研究生童晓峰参加第三届全国固态离子学青年学生

交流会（广州），并作了“固体氧化物燃料电池电极材料的 SDC 纳米棒表面修饰研究”的

报告。

十一月

11 月,我实验室新引进”青年千人”陈涛教授、”百人计划”张涛研究员正式报到。

2015 年，实验室新购入微波烧结、AFM 原子力显微镜等一批进口仪器，为实验室

科研工作的顺利开展提供了最重要的物质保障.

2015 年本实验室共承担研究课题 111 项，具体包括：973 项目 10 项，863 项目 1 项，国

家自然基金34 项（重点3 项），基金委创新群体 1项，青年基金9 项，院部委项目39项，以及

其它项目21 项。实到总经费 9429.51 万元。

2015 年度实验室固定人员在被SCI 收录期刊上发表研究论文190篇，SCI收录190篇，其中

一区117篇,其他区73篇,获得专利授权49项。

2015 年度本实验室共有 25 名博士研究生和 13 名硕士研究生通过答辩， “中国科

学院百篇优秀博士论文”获得者 1 人 ,“中科院院长奖学金优秀奖”获得者 1 人，“中科院


149

院长奖学金”获得者 3 人，”中国科学院大学三好学生”获得者 3 人,研究生“光华奖学金”

获得者 5 人，研究生“求是奖学金”获得者 1 人，“研究生国家奖学金”获得者 8 人， “宝

洁奖学金”获得者 1 人，“严东生奖学金特等奖”获得者 1 人，“航天科工奖学金”获得者 2

人，“宝钢奖学金”获得者 1 人，“苏州工业园区特等奖学金”获得者 3 人, “兴业全球奖学

金”获得者 1 人。

Documents

中国科学院能量转换材料重点实验室 - USTC · 实验室的定位是以固体缺陷物理化学为学科基础，分别从原子分子尺度、时间尺度 和维纳尺度对能量转换材料与过程涉及到的缺陷结构、传输过程和缺陷行为进行研究，

中国科学院能量转换材料重点实验室 - USTC · 实验室的定位是以固体缺陷物理化学为学科基础，分别从原子分子尺度、时间尺度和维纳尺度对能量转换材料与过程涉及到的缺陷结构、传输过程和缺陷行为进行研究，