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Cross-Linked Hollow Graphitic Carbon as Low-Cost and High-Performance Anode for Potassium Ion Batteries

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Energy & Environmental Materials 2021年第3期4卷 451-457页

作者： Yanhong Feng Suhua Chen dongyang shen Jiang Zhou Bingan Lu School of Physics and Electronics Key Laboratory for Micro/Nano Optoelectronic Devices of Ministry of Education&Hunan Provincial Key Laboratory of Low-Dimensional Structural Physics and DevicesState Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle BodyHunan UniversityChangsha 410082China School of Materials Science and Engineering Central South UniversityChangsha 410083China

Large-scale and low-cost preparation of carbon-based potassium anode with long life and high capacity is one of the footstones for the development of potassium ion batteries(PIBs).Herein,a low-cost carbon-based material,cross-linked hollow graphitic carbon(HGC),is large scale synthesized to apply for PIBs *** hollow structure can afford sufficient space to overcome the damage caused by the volume expansion of graphitic carbon(GC).While the cross-linked structure forms a compact interconnection network that allows electrons to rapid transfer between different GC *** measurements demonstrated that the HGC anode exhibited low charge/discharge plateau(about 0.25 V and 0.1 V)and excellent specific capacity as high as 298 m A h g^(-1)at the current density of 50 m A g^(-1).And more important,after 200 cycles the capacity of HGC anode still shows 269 m A h g^(-1)(the decay rate of per cycle is only 0.048%).Meanwhile,the use of commercial traditional electrolyte(KPF_(6))and cheap raw materials that provide new hope for trying and realizing the large-scale production of PIBs based on carbon anode materials.

关键词： cross-linked hollow structure graphitic material high reversibility potassium ion battery

Electro-spraying/spinning: A novel battery manufacturing technology

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Green Energy & Environment 2024年第1期9卷 81-88页

作者： Zhuan Hu Jiaxin Hao dongyang shen Caitian Gao Zhaomeng Liu Jianguo Zhao Bingan Lu School of Physics and Electronics Hunan UniversityChangsha410082China State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body Hunan Provincial Key Laboratory of Multi-electron Based Energy Storage DevicesHunan UniversityChangsha410082China School of Physics and Electronic Information Luoyang Normal UniversityLuoyang471934China Section of Environmental Protection Key Laboratory of Eco-Industry School of MetallurgyNortheastern UniversityShenyangLiaoning110819China

Lithium-ion battery(LIB) industry seems to have met its bottle neck in cutting down producing costs even though much efforts have been put into building a complete industrial chain. Actually, manufacturing methods can greatly affect the cost of battery production. Up to now, lithium ion battery producers still adopt manufacturing methods with cumbersome sub-components preparing processes and costly assembling procedures, which will undoubtedly elevate the producing cost. Herein, we propose a novel approach to directly assemble battery components(cathode, anode and separator) in an integrated way using electro-spraying and electro-spinning technologies. More importantly, this novel battery manufacturing method can produce LIBs in large scale, and the products show excellent mechanical strength, flexibility, thermal stability and electrolyte wettability. Additionally, the performance of the as-prepaed Li Fe PO_(4)||graphite full cell produced by this new method is comparable or even better than that produced by conventional manufacturing approach. In brief, this work provides a new promising technology to prepare LIBs with low cost and better performance.

关键词： Electro-spraying Electro-spinning Integrated electrode Lithium-ion battery

Halogen makes manganese metal batteries rechargeable

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Nano Research Energy 2024年第3期3卷 1-4页

作者： dongyang shen Mingming Wang Wei Chen Department of Applied Chemistry School of Chemistry and Materials ScienceHefei National Research Center for Physical Sciences at the MicroscaleUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230026China

Strong interaction between positively charged Mn2+ions and solvent molecules impedes manganese plating process,enabling previous manganese metal batteries ***,an innovative halogen-mediated strategy is revealed effect... 详细信息

关键词： halogen mediating manganese metal battery electrolyte engineering non-aqueous electrolyte manganese metal anode

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科研人员首次被引速度指数的构建及实证研究

图书情报工作 2016年第11期60卷 86-92页

作者：申东阳伍玉韩毅西南大学计算机与信息科学学院重庆400715

[目的 /意义]为从整体上评价科研人员研究成果水平,借鉴期刊评价的首次被引速度指数构建科研人员首次被引速度指数,期望能克服借鉴算法中区分灵敏度小、排除h指数后文献价值和不能反映文献被引速度分布情况等缺陷。[方法 /过程]在分析... 详细信息

[目的 /意义]为从整体上评价科研人员研究成果水平,借鉴期刊评价的首次被引速度指数构建科研人员首次被引速度指数,期望能克服借鉴算法中区分灵敏度小、排除h指数后文献价值和不能反映文献被引速度分布情况等缺陷。[方法 /过程]在分析期刊评价首次被引速度指数存在问题的基础上,结合科研人员评价的基本要求和数据限制,采用能够体现科研人员成果文献被引速度分布的加权平均数替代h指数,并考虑未被引文献对首次被引速度的影响,构建科研人员首次被引速度指数的改进算法。以我国图书情报与文献学领域12名科研人员为研究对象进行实证研究。[结果 /结论]结果表明,以新计算方法所得的科研人员首次被引速度指数相较于直接引用期刊评价的首次被引速度指数不仅具有较好的区分度,而且在精确性方面表现更优。

关键词：科研人员评价首次被引速度速度指数 h指数图书情报与文献学

Ni/MCF催化剂的改性及其催化甲烷二氧化碳重整反应性能研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第12期52卷 1810-1822页

作者：姜潘颖申东阳李娜武敏李金林李琳中南民族大学催化转化与能源材料化学教育部重点实验室催化材料科学湖北省重点实验室湖北武汉430074

本工作针对甲烷二氧化碳重整反应中Ni基催化剂的烧结和积炭问题,利用2-甲基咪唑与Ni^(2+)形成金属-有机框架结构(MOFs),以MOFs为前驱体,在氮化改性的介孔泡沫硅(MCF)载体上构建了金属-载体相互作用较强的Ni基催化剂。XRD、TEM、BET、H_(... 详细信息

本工作针对甲烷二氧化碳重整反应中Ni基催化剂的烧结和积炭问题,利用2-甲基咪唑与Ni^(2+)形成金属-有机框架结构(MOFs),以MOFs为前驱体,在氮化改性的介孔泡沫硅(MCF)载体上构建了金属-载体相互作用较强的Ni基催化剂。XRD、TEM、BET、H_(2)-TPR、XPS、TG等表征结果表明,通过高温程序氮化法对MCF载体进行N掺杂改性能够提高活性金属的分散度、降低粒径、增强金属-载体相互作用力、降低催化剂还原度、增强金属-载体电子相互作用力、增加催化剂表面高价态Niδ^(+)的含量。通过2-甲基咪唑与Ni^(2+)络合的方式改性催化剂前驱体为三维的金属-有机框架结构,经高温空气煅烧后,在催化剂表面形成了嵌入的块状结构的硅酸镍物种,硅酸镍物种中的活性金属主要以高价态Niδ^(+)的形式存在,高分散于催化剂表面表现出了强的金属-载体相互作用力。N掺杂改性MCF载体与2-甲基咪唑改性催化剂前驱体两种改性叠加对催化剂性能的提高更为显著。700℃时,Ni/N-MCF-MI催化剂表现出优异的DRM催化性能,其CH_(4)和CO_(2)的转化率分别为78%和83%,且反应10 h性能稳定,具有良好的抗积炭和抗烧结能力。

关键词：甲烷二氧化碳重整三维前驱体 MCF 氮化

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中文科研论文未被引探索Ⅱ:基于关键词的内容因素影响研究——以图书馆情报与文献学为例

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图书情报工作 2018年第4期62卷 14-20页

作者：韩毅伍玉申东阳况书梅袁庆西南大学计算机与信息科学学院

[目的／意义]从内容差异来探索论文未被引规律，不仅是论文未被引现象研究的重要内容，也有利于扩展基于内容的引文分析方法范畴。[方法／过程]以CSSCI作为来源数据库，以图书馆情报与文献学为样本学科，依据该学科学者的h指数分布特征... 详细信息

[目的／意义]从内容差异来探索论文未被引规律，不仅是论文未被引现象研究的重要内容，也有利于扩展基于内容的引文分析方法范畴。[方法／过程]以CSSCI作为来源数据库，以图书馆情报与文献学为样本学科，依据该学科学者的h指数分布特征随机选择200名学者作为样本对象，下载其1998-2015年的所有被收录论文数据；下载样本学科1998-2015年的所有收录论文数据，并离析出对应被引论文、高被引论文的相关数据；以6年为时间窗口，将发表后1-3年内被引的论文定义为被引论文，其余的为未被引论文；析取未被引论文、被引论文、学科整体论文及高被引论文的关键词，按关键词频数从高到低排序，选取排序前50的关键词构成关键词向量，计算关键词向量的内积、欧几里得长度和余弦相似度。[结果／结论]图书馆情报与文献学领域在21世纪初形成较为稳定的研究内容体系，其未被引论文与学科整体论文、被引论文、高被引论文的内容相似度都较低，表明研究内容对论文未被引有重要影响．

关键词：未被引论文零被引论文图书馆情报与文献学论文内容特征论文关键词向量空间模型

高分散Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)催化剂的制备及其甲烷干重整性能研究

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中南民族大学学报（自然科学版） 2023年第4期42卷 433-440页

作者：李琳王杰申东阳张煜华李金林中南民族大学化学与材料科学学院催化材料科学湖北省重点实验室武汉430074

以离子交换逆负载法合成了以氧化铝和氧化铈为载体的高分散镍基催化剂,通过溶度积的(Ksp)驱动将Ni负载在氧化物载体上,得到了用于甲烷干重整的高分散催化剂.采用XRD、TEM、N_(2)物理吸附-脱附等表征手段表征了催化剂的物理化学性质,使... 详细信息

以离子交换逆负载法合成了以氧化铝和氧化铈为载体的高分散镍基催化剂,通过溶度积的(Ksp)驱动将Ni负载在氧化物载体上,得到了用于甲烷干重整的高分散催化剂.采用XRD、TEM、N_(2)物理吸附-脱附等表征手段表征了催化剂的物理化学性质,使用固定床反应器评价其催化性能,研究了催化剂中CeO_(2)含量对甲烷干重整性能的影响.结果表明:在低CeO_(2)含量时(Ce质量分数为3.4%),催化剂具有较高活性和稳定性,产物H_(2)/CO比约等于1,反应后催化剂活性金属轻微烧结,积碳最少.

关键词：甲烷干重整镍基催化剂分散度表面性质

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氮化氧化铈负载镍基催化剂催化甲烷二氧化碳重整反应性能研究

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中南民族大学学报（自然科学版） 2021年第3期40卷 231-237页

作者：李琳王晓艳申东阳张煜华李金林中南民族大学化学与材料科学学院&催化转化与能源材料化学教育部重点实验室&催化材料科学湖北省重点实验室武汉430074

水热法合成的棒状CeO_(2)载体(CeO_(2)-R)经过高温NH_(3)氮化,得到了氮化的CeO_(2)载体(N-CeO_(2)-R).采用满孔浸渍法浸渍活性金属Ni,通过XRD、TEM、XPS和H_(2)-TPR等表征手段,研究了载体及催化剂结构.结果表明:棒状CeO_(2)载体在氮化前... 详细信息

水热法合成的棒状CeO_(2)载体(CeO_(2)-R)经过高温NH_(3)氮化,得到了氮化的CeO_(2)载体(N-CeO_(2)-R).采用满孔浸渍法浸渍活性金属Ni,通过XRD、TEM、XPS和H_(2)-TPR等表征手段,研究了载体及催化剂结构.结果表明:棒状CeO_(2)载体在氮化前后,其形貌基本保持不变,同时载体中部分O原子被N原子取代,H2-TPR数据表明氮化后的载体与活性金属之间的相互作用力较强,不会阻碍载体表面与CO_(2)相互接触,能够有效抑制催化剂因活性位点被覆盖而失活,进一步提高了催化剂的催化活性.

关键词：氮化氧化铈甲烷干重整二氧化碳镍基催化剂

混合体系:一种改善水系钾离子全电池能量密度和稳定性的有效方式

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Science China Materials 2023年第3期66卷 923-931页

作者：于伟健盖军民胡艳瑶沈东阳罗文迪陈素华武利琛刘朝孟周江杨红官鲁兵安 School of Physics and Electronics Hunan UniversityChangsha 410082China School of Physics and Electronics Henan UniversityKaifeng 475004China School of Metallurgy Northeastern UniversityShenyang 110819China School of Materials Science and Engineering Key Laboratory of Electronic Packaging and Advanced Functional Materials of Hunan provinceCentral South UniversityChangsha 410083China State Key Laboratory of Advanced and Manufacturing for Vehicle Body Hunan UniversityChangsha 410082China

水系钾基电池(APBs)因具有高安全性和环境友好的性质而被广泛研究.然而,由于电极材料和工作机制的限制,APBs在倍率性能和能量密度方面需要进一步提高,以满足发展需求.针对上述问题,我们首次成功设计并组装了以Z n金属作为阳极,K1.9 2C u... 详细信息

水系钾基电池(APBs)因具有高安全性和环境友好的性质而被广泛研究.然而,由于电极材料和工作机制的限制,APBs在倍率性能和能量密度方面需要进一步提高,以满足发展需求.针对上述问题,我们首次成功设计并组装了以Z n金属作为阳极,K1.9 2C u0.6 2M n0.3 8-[Fe(CN)6]0.968·□0.0 3 2·H_(2)O0.35作为阴极,2 mol L-1Zn(SO_(3)CF3)2+12 mol L-1KSO_(3)CF3作为电解液的水系钾基电池.这种混合离子体系的设计优点是:(i)选择金属锌作为阳极,提高了APBs的工作电位;(ii)双阳离子储存机制缩短了离子传输路径;(ⅲ)来自双阳离子电解质的K+通过静电屏蔽作用抑制了锌枝晶的生长.因此,组装后的全电池具有1.75 V的高工作电位,并具有优异的倍率性能(在10,000 mA g-1的电流密度下,保持原有容量的83.3%).此外,通过理论相场模拟和综合表征充分揭示了原位静电屏蔽效应,显著抑制了锌阳极的枝晶生长,提高了全电池稳定性.混合离子电池的结构设计为高性能APBs的发展提供了思路.

关键词：工作电位全电池倍率性能锌阳极离子电池能量密度静电屏蔽结构设计