发表等离子论文

发表等离子论文

等离子体纳米粒子（例如金，银和铝粒子）展现了独特的光学性质，例如局部表面等离子体共振（LSPR）。对等离子体纳米粒子进行特定的组织可以使调控等离子体相互作用成为可能，因而可以调控其光学性质。目前，已经有一些报道将等离子体纳米粒子组装为各种类型的结构，例如纳米粒子簇，链，微球以及阵列等。在各种等离子体纳米粒子类型及组合方式中，纳米粒子的二聚体簇显示出较强的光学近场耦合，并形成热点，同时电磁场集中在该热点，这些性质都依赖于纳米粒子的相互作用距离，方向以及纳米粒子的尺寸，形状和成分。这些性质也展现了等离子体纳米粒子二聚体簇在表面增强拉曼谱（SERS）检测，无掩模超高分辨率光刻，增强化学合成以及纳米像素显示等方面的巨大应用潜力。现有的使等离子体纳米粒子二聚的策略包括电磁相互作用诱导的组装，位点功能化的组装方法，DNA折叠模板指导的组装以及定量反应控制的纳米粒子键合策略等。但是这些方法组装得到的等离子体纳米粒子二聚体会被分散在溶液相中并使溶剂挥发后随机无规律的分布在基底表面。然而，很多等离子体纳米结构都需要有序的排列才能满足特定的需求。 然而，目前构建具有亚波长分辨率和任意模式的等离激元二聚体阵列仍然非常具有挑战性。 这是由于这种等离子体纳米粒子的阵列的构建高度依赖于自上而下技术，例如使用电子束蚀刻，光刻等方法，尽管这些方法具有较高的精密度，但是仍具有较大的限制。另一方面，自下而上的组装方法使用纳米级化学图案或拓扑凹槽作为模板，可以在基板上组织合成等离激元纳米粒子。但是这种方法需要额外的蚀刻步骤，并且限制了二聚体的三维定向。

为此， 复旦大学的 聂志鸿教授 团队发展了 一种通用的基于扫描的策略来有效构筑具有可控方向的等离激源纳米粒子准3D图案排列，这种纳米粒子阵列可以用于信息加密。 该结果以题为“Laser-Scanning-Guided Assembly of Quasi-3D Patterned Arrays of Plasmonic Dimers for Information Encryption”发表在《 Advanced Materials 》上。

文章亮点：

1. 该策略结合了自下而上的方法和自上而下的方法。该方法高度灵活，可从不同大小和形状的纳米粒子形成高分辨率的等离子二聚体模式；

2. 可以精确调整Z轴方向，粒子间间距以及等离子二聚体的纳米颗粒尺寸和形状，从而能够调节二聚体阵列的耦合共振；

3. 该种策略构建的图案化的二聚体阵列可以用于信息加密中，其等离子体颜色可以通过激光照射移除和重新覆盖纳米粒子周围的高分子涂层被重复显示和擦除。

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单篇报道： 上海交通大学周涵、范同祥《PNAS》：薄膜一贴，从此降温不用电！

系统报道： 加拿大最年轻的两院院士陈忠伟团队能源领域成果集锦

周怀北是国际软件学院的院长。从美国留学回来，本科毕业于武汉大学无线电物理系。后来出过年博士，做过一段时间生物方面的研究。现在主要从事微电子和软件方面的研究。据说他是武大花年薪100w挖过来的特聘教授。我们宿舍一个人是他的研究生，跟着他老有钱。每个月补贴很多。

在向火星移民的伟大过程中，第一个问题就是无穷无尽的氧气供应。如果没有无止境地氧气供应，那么火星人类定居点的科学成本将从对人类火星移民的限制中大幅增加。 “嗯，你知道为什么超过96％的火星大气成分是二氧化碳吗？”一位欧洲科学家问道。 “那是因为火星已经为人类移民到火星做了重要的物质准备！”来自三所欧洲大学的火星移民研究小组最近在英国的《等离子体科学和技术》上发表了一篇论文，他们已经找到了在火星上实现氧气自给自足的最终解决方案。人类可以通过智能机器人首先到达火星，然后利用等离子技术将火星中的二氧化碳直接转化为氧气，从而彻底解决火星氧气供应的问题。 来自欧洲研究小组的专家表示，火星上的大气压力和温度是应用非热（或非平衡）等离子体辅助以有效产生氧气的理想选择。巧妙的是，火星大气中的二氧化碳含量高达96％。通过等离子体分解产生氧气是可行的，似乎火星有一天特别准备让人类移民到火星的想法，这真是太棒了。不仅如此，欧洲研究团队的专家还表示，低温等离子体是二氧化碳分解的最佳媒介。它不仅将二氧化碳分解为氧气，还分解一氧化碳。至于一氧化碳，我们知道它是火箭用于火箭复合燃料重要的组成部分。因此，该技术可为人类火星探测提供双重解决方案。 在了解了这项重要的技术突破后，美国宇航局科学家称这一突破是一项非凡的技术发明通过火星当地资源获取氧气和火箭燃料可以大大减轻星际物流的压力，从而大大降低勘探成本。似乎随着火星移民关键技术的突破，人类移民火星的日子真的越来越近了。地球上的居民一定期待着它，期待着这个美好的一天的到来。真希望在我们有生之年，能过到火星上度一次假。

这种文章少。估计收钱多，发表慢。

等离子体期刊投稿

建国以来，等离子体所承担着国家发改委、科技部、国家基金委和中国科学院等多项重大科研项目，获得科研成果200多项，其中重要成果105项。等离子体所依靠自己的力量先后建设了常规磁体托卡马克装置HT-6B和HT-6M及中国第一个圆截面超导托卡马克装置HT-7；2006年，世界上第一个非圆截面全超导托卡马克EAST装置又在等离子体所自主建成，EAST成功建设被国际聚变界评价为：“是全世界聚变工程的非凡业绩，是全世界聚变能开发的杰出成就和重要里程碑”，该重大成果荣获2008年度国家科学技术进步奖一等奖，入选为2006“中国十大科技进展”和“中国基础研究十大新闻”。等离子体所在与高温热核聚变等离子体物理及工程研究密切相关的等离子体理论与实验、反应堆技术、大功率电源技术、计算机自动控制与数据采集处理技术、高真空技术、低温制冷技术、低温超导和高温超导技术、特种材料技术、大型微波加热及电流驱动等学科的研究成绩斐然，积聚了学科不一的综合人才队伍。已建成的多套等离子体物理诊断系统、2兆瓦波加热系统、2兆瓦波驱动电流系统、总功率达20万千瓦的交直流脉冲电源系统、110千伏变电站、中国最大的2千瓦液氦制冷系统、超高真空系统、20万高斯稳态混合磁体、先进的计算机控制和数据采集及处理系统、大型超导磁体生产和测试系统等先进设施，构建成全面系统的从事等离子体物理和聚变工程及技术研发的先进平台。离子束生物学工程是等离子体所科研人员开创的物理学与生物学交叉的新的研究领域，现已形成一门新兴的交叉学科分支——离子束生物工程学。该学科主要研究自然界低能离子辐射对进化和健康的影响，基于离子束和单离子束细胞精确定位照射平台，研究离子束、射线束与生物体相互作用机理。离子束生物工程技术己在工业生物技术、农业、环境健康等领域推广应用，获得了显著的社会效益和经济效益，多次获得国家级重要奖项，并成为这一领域的“leading team”。太阳能材料与工程研究先后承担了国家重点基础研究973计划、中科院知识创新工程等多个项目，染料敏化太阳电池及光电功能材料和高分子结晶领域的研究，取得了多项具有国际先进的科研成果，为发展具有中国特色的太阳能事业做出积极的贡献。结合建设创新型国家的发展纲要要求，等离子体所确立了低温等离子体技术在环境、新能源、化工、新材料等领域的应用研究，取得了一系列具有自主知识产权、可对国民经济产生重要作用的高新技术成果。等离子体所编辑出版的《Plasma Science and Technology》是国内等离子体专业唯一的英文版学术期刊，已被SCI、SA等国际重要数据库收录。 等离子体在催化中的应用主要集中在 ： 低温等离子体催化甲烷转化 等离子体催化共同作用下CO2氧化低碳烷烃反应 低温等离子体催化处理废气，如VOCs

是物理类的一个比较权威的杂志，主要发表的内容为软物质和流体相关的，影响因子大概在2多一些

等离子体为啥可以消灭细菌病毒

护理论文等离子器械发表

写文章找杂志社 联系编辑 定版面 交版面费 等期刊

护理论文发表有步骤：匹配期刊——投稿——审核——录用——排刊——见刊——检索。匹配期刊：是为写好的护理论文找到合适的期刊，是即将投稿的目标的期刊。匹配期刊，有很多筛选条件，比如研究方向、刊物等级、见刊时间等。投稿：确定期刊后，了解作者须知，整理护理论文格式规范，按照提示完成稿件投递。审核：期刊方会安排负责人对投递的稿件进行审核，先是初步评估，筛选出优秀的，适合期刊发表的，会推送至审稿人审核，而不适合的被淘汰。再是审稿人给出审核意见，由编辑部依次确定论文是拒稿、修改，还是录用。被录用的后，才会有后续发表步骤。录用：通过审核的护理论文，会收到期刊发的录用通知。排刊：期刊会安排论文发表的刊期，正常情况下，都能如期发表。见刊：刊登论文的期刊出版，我们可以在对应期刊上查看到发表的文章。检索：登录知网、万方等网站查询到见刊的论文，即为被检索到。

当你需要论文发表的时候，说明你的学业有成而且面临晋升的问题了。这一步很关键，发表了说明你离升值加薪不远了。发失败了，说面可能还是要原地踏步。所以这个是你我共同面对的问题。对于期刊的发表，我们是在想方设法为你做到最好。国家级的有这些：中国科学美容，中医临床研究，中医临床研究，现代药物与临床，中外医疗，中国当代医药，中国医药导报，当代医学，中国前沿医学，糖尿病新世界，医学信息杂志社（中旬刊），中国美容医学，中国中医药，中国保健营养，抗感染药学，中国保健，中外健康文摘杂志，中国现代医生，中国医药指南，中外医疗，环球中医药，中国康复理论与实践，中外妇儿健康，医药论坛杂志，大众健康核心的有：中国全科医学，辽宁中医，中国新药，山东医药，重庆医学临床军医杂志，中医学报，中华全科医学，中国美容医学，心血管病防治知识，家庭医药，国际医药卫生导报，护理实践与研究，齐鲁护理，中华现代护理杂志，西部医学，临床急诊杂志，临床检验，临床心血管病杂志，中国修复重建外科杂志，医学临床研究，实用药物与临床，山西医药，可以考虑一下吧~记住，发期刊是你我共同关注的事，努力为你做到最好才是实在的！

护理的统计源 北大核心不好发 发个综合刊物 医学普刊吧

离子期刊投稿

近年来，限域空间纳米流体传质领域取得显著进展，特别是一维碳纳米管以及二维纳米结构组成尺寸均一的纳米及次纳米尺度离子通道，孔隙内部微观结构和表面化学特性更为可控，是制备高功率纳米流体离子导体的理想材料结构体系。受自然界独特的微观结构的启发，将二维材料通过简单的湿法纺丝重新组装成具有纳米尺度间隙的纤维结构。重组后形成的二维材料层与层之间的限域空间可以充当分子和离子运输的二维通道。Ti 3 C 2 T x 作为二维材料MXene中发展最成熟的材料之一，具有很多与氧化石墨烯结构类似的薄层二维结构，丰富的表面官能团以及极性溶剂高分散等特性，还具有氧化石墨烯不具备的高导电性，是制备高导电纳米流体纤维的理想材料。但是由于Ti 3 C 2 T x 较大的长径比以及柔性片层结构，在湿法纺丝过程中片层易褶皱、堆叠，造成结构缺陷，显著降低纤维力学、导电特性，阻碍离子在纤维结构内部传导，从而制约了Ti 3 C 2 T x 纤维在传感、储能、制动等多功能方面的应用 探索 。

Ti 3 C 2 T x 分散液在外界剪切力作用下，可形成定向液晶结构，可借助湿法纺丝过程形成二维片层的取向排布结构。 苏州大学 邵元龙教授团队 借助这一原理，控制湿法纺丝过程的喷丝口断面结构以及牵伸速率，诱导Ti 3 C 2 T x 片层形成取向结构，并通过Mg 2+ 离子交联作用，最终制备得到具有高取向度结构的Ti 3 C 2 T x 纤维，实现力学性能，导电性能，离子传导性能以及电化学性能的提升。相关工作以“Assembly of Nanofluidic MXene Fibers with Enhanced Ionic Transport and Capacitive Charge Storage by Flake Orientation”发表在《 ACS Nano 》上。

这项研究工作中Ti 3 C 2 T x 纤维取向度大幅度的提高主要依赖于 喷丝口的设计以及牵伸过程 。 受 流体定向 纺丝过程的启发 ，作者设计不同的喷丝口来探究Ti 3 C 2 T x 片层在流动过程中的排列情况。当处于液晶态的Ti 3 C 2 T x 纤维经过 高度纵横比的扁平状流体通道时，受到的剪切力在横向上显著增强；在水平剪切力引导下， Ti 3 C 2 T x 片层沿着纤维轴向定向排列。与圆状通道相比，扁平状流体通道有效解决了了剪切力梯度变化问题，减少了纤维中片层褶皱，孔洞等缺陷。为了提升纤维的取向度，作者对所制备的Ti 3 C 2 T x 初生凝胶纤维进行 牵伸处理 ，经过 牵伸后的纤维内部片层排列更加紧密，消除了片层间不规则的孔隙 ，这种取向结构将加速电子传输，减少电荷转移电阻和电能损失，经过WAXS测试纤维的 取向度高达0.86 。与此同时，作者采用 离子交联 进一步提升Ti 3 C 2 T x 纤维的力学性能。镁离子进入层间后与Ti 3 C 2 T x 片层 表面含氧官能团产生静电相互作用，减弱片层间双电层的厚度，增强层与层之间相互作用力 。经过交联之后的纤维力学强度高达 118MPa ，电导率提升到7200 S cm –1 ，实现优异的电子传导。通过红外热成像仪对纤维导热性能进行测试，发现 Ti 3 C 2 T x 纤维在低功率下能够快速升温到108 。

Ti 3 C 2 T x 取向纤维的离子传导及电化学特性

高定向的Ti 3 C 2 T x 纤维在保持高机械性能和电子传导的同时，还能够实现优异的离子传导。与无序片层组装成的纤维相比， 定向纤维内部片层能够互相连接构成连续的层状通道 ，离子在其中的传输路径更短，传输速率更高 。当电解质被限制在纳米通道中时，电解质会表现出截然不同的性质。在比德拜长度更窄的纳米流体通道中，内壁上的表面电荷排斥单极离子并吸引反离子。这种单极离子传输可以使离子电导率提高几个数量级在1mM盐浓度下，高度定向的Ti 3 C 2 T x 纤维表现出9.7 10 4 S cm 1 高离子电导率。有效的离子输运电导率还可以促进离子在Ti 3 C 2 T x 薄片表面的快速输运，形成电双层，提高功率密度和速率能力。定向Ti 3 C 2 T x 薄片可以与密集填充的薄片形成受限的纳米流态离子传输通道，在这种电解质离子约束场景下，局部库仑有序排列被打破，层状受限孔可以有效地用于电荷存储。对Ti 3 C 2 T x 片层进行定向，同时使层状孔适应电解质离子的大小，这是一种很有前途的策略，可以最大限度地提高比电容，高达1360 F cm 3 。

小结

作者通过微流体通道控制二维片层材料取向排列，构筑快速离子传输通道；采用离子交联进一步提升纤维各项性能，从而制备出优异的Ti 3 C 2 T x 纳米流体取向纤维，有望在人工纤维组织、生物传感器分析和神经电子学中得到广泛的应用。

团队介绍：

邵元龙 ，苏州大学能源学院特聘教授，博导，北京石墨烯研究院石墨烯生物质纤维课题组组长。2016年获得东华大学材料加工工程专业博士学位，博士导师为李耀刚教授和王宏志教授，期间于2013-2015年于美国加州大学洛杉矶分校Richard B. Kaner教授课题组博士联合培养。2016-2018年剑桥大学石墨烯中心从事博士后研究，合作导师为Andrea C. Ferrari教授和Clare P. Grey教授。2018-2019年于沙特阿卜杜拉国王 科技 大学任职研究科学家，合作导师为Vincent C. Tung教授。2019年9月，加入苏州大学能源学院，任特聘教授。迄今以第一作者、通讯作者在 Nat. Rev. Mater. ， Nat. Commun. (2篇)， Adv. Mater., Energy Environ. Sci., Adv. Energy Mater., ACS Nano （2篇） ，Adv. Funct. Mater., Mater. Horiz. （2篇）等国际知名学术期刊发表SCI论文26篇，他引4300余次，7篇被ESI收录为高被引论文（Top 1%），2篇被ESI收录为热点论文（Top 0.1%）主持国家自然科学基金，江苏省自然科学基金青年基金，国家重点实验室开放课题等多项科研项目。担任国际期刊《Frontiers in Chemistry》（影响因子3.782，中科院SCI化学2区）“Advanced Materials for Supercapacitors”专刊客座编辑。

李硕 ，2019年9月至今为苏州大学能源学院与材料创新研究院硕士研究生，导师为邵元龙教授。主要从事功能纤维器件相关研究。入学以来以第一作者在ACS Nano杂志上发表论文；荣获苏州大学研究生学业奖学金二、三等奖。

【课题组招聘】

招聘石墨烯及复合纤维方向博士后2-3名

招聘需求

1. 年龄原则上不超过 35 岁， 身心 健康 ，具有较高的思想道德素养、良好的团队合作精神和奉献精神；具有一定材料、化学领域的研究基础；有较强的英文阅读和写作能力；

2. 博士后要求具有国内外高校或者科研院所的材料、化学、物理等专业博士；

3. 具有纤维纺丝、柔性可穿戴器件、理论计算等相关研究背景人员，优先录取。

应聘材料：

1. 个人简历，包括基本信息、学习和科研经历、已有成果；

2. 代表论文电子版；

工作待遇

按照苏州大学统招博士后发放相关待遇，具体如下：

（一） 统招博士后人员聘期内的总薪酬由基本年薪和奖补金两部分构成。绩效评估优秀者的总薪酬为 100 万元，绩效评估良好者的总薪酬为 80 万元，绩效评估合格者的总薪酬为 60 万元。

1.基本年薪：20 万元（去除学校承担的 社会 保险和公积金之后的税前收入），按月发放。

2.奖补金：根据绩效评估结果按年度发放。

（二）对表现优异的博士后，合作导师将追加基本年薪，相关追加部分不计入 聘期内总薪酬，额外发放。

（三）提供 0.1 万元/月的租房补贴（不计入总薪酬）。

（四）在站期间获得国家博士后创新人才支持计划、博士后国际交流计划引进项目、博士后国际交流计划派出项目、香江学者计划、澳门青年学者计划、中德博士后交流项目等项目资助的，所获得的资助补贴不计入学校的总薪酬，另外叠加发放。

（五）在站期间获得的科研成果可按照学校规定享受学校科研成果奖励。

（六）在站期间可根据学校专业技术职务评聘相关规定参加专业技术职务任职资格评审。

（七）绩效评估优秀者，可优先推荐应聘校内教学科研岗位。

有意向者请将个人简历，以及代表作等相关信息发送到邮箱： 。

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系统报道： 加拿大最年轻的两院院士陈忠伟团队能源领域成果集锦

首先，可以通过百度、谷歌、360、搜狗等搜索引擎来检索目标期刊杂志。

最常用的方式，莫过于使用“期刊名”+“投稿方式”或者“联系电话”等方式来查找相关期刊的联系信息。这种方式的最大的好处就是可以查询到海量的目标期刊信息，我们可以经过筛选和不断的确认来最终定位我们的目标期刊。但这种方式的缺点是比较耗时费劲。

其次，中国知网、万方、维普等三大数据库平台不仅收录了大量的期刊杂志的全文，同时，也对收录期刊进行了整理和归类，部分期刊的联系方式可以在这些平台上找到。有的期刊如果找不到联系方式，可以在检索这类数据库时，使用组合查询。

例如“中国远程教育”+ "投稿"的形式，获取能查到期刊发布的投稿通知。此外，如果学校购买过知网的数据库，可以通过浏览目录页面的形式，找到相关期刊杂志的杂志封面、封底及目录页。具体请参见百度经验篇：投核心期刊的投稿指南。

这种方式的优点就是查到的信息准确，一般不要筛选，查到了就没有什么问题。

注意事项：

无论通过哪种方式查到了期刊的联系方式和投稿方式，当我们有幸被录用的时候，切不可掉以轻心。特别是投出后没有多久就收到录用通知，并且让我们几天之内就要汇款的时候，千万长个心眼，一定要找杂志社官方电话进行确认。

锂离子吸附发表论文

[论文关键词] 锂离子筛 前驱体 制备 检测

[论文摘要] 锂离子筛可以直接从盐湖卤水和海水中提取锂，是极具发展前景的锂吸附剂，介绍锰氧化物锂离子筛前驱体的制备和检测方法，并简要叙述离子筛分材料的发展过程。

锂是自然界中最轻的金属，锂及其化合物有着广泛而特殊的用途，在能源、航空航天工业、金属冶炼及制造业、制冷、玻璃、陶瓷、医药等行业都有着重要的用途：在原子能领域，锂被誉为新“能源元素”，锂-6是氢弹、热核反应堆原料。锂离子电池因其能量高、循环性能好、无毒而广泛用于便携式通讯设备。二十一世纪，用于锂电池的碳酸锂将超过2万吨。锂基润滑脂已成为润滑脂的主导产品。另外，碳酸锂作为情感矫正剂可有效治疗狂躁精神病。目前，世界对锂的需求量越来越大，其消耗量也从侧面反映了一个国家高新技术的发展水平。

全球锂资源约1276万吨，主要分布于花岗岩伟晶型矿床及盐湖中，其中，锂矿石中锂的储量仅为40万吨，约占全球总储量的3.0%，而盐湖卤水中，锂资源的占有率为77%以上。锂矿石中锂的储量远远不能满足市场的需求，固体矿源又不断枯竭，因此锂矿资源的开发利用正面临重大转折，探讨从盐湖卤水、低浓度海水、地下水中提取锂成为目前化学、化工、材料等学科的重要研究课题。盐湖卤水提锂工艺简便、成本约为矿石提锂的一半，目前国外从盐湖卤水中提锂的年产能力近2万吨，约占锂盐总产能力的40%。采用卤水或其他含锂液体矿资源取代矿石生产锂盐是世界锂工业的发展趋势。

一、离子筛分材料的发展过程

1850年，Thompon等，最早系统地研究了土壤中Ca2+、Na2+与水中NH+、K+的离子交换现象。其中具有交换性能的物质后来被鉴定为粘土、海绿石沸石分子筛和腐植酸。一般认为，这是离子筛分材料的最初发现。20世纪初，Harms等合成了硅酸铝凝胶作为离子交换材料应用于水的软化。但其选择性筛分性能较差，耐酸性也不好，性能易变。上世纪60年代，Clearfield A等，发现磷酸锆可以结晶，这为离子筛分材料的.发展指明了一个全新的方向。结晶使得这些磷酸锆的多晶结构得以测定，宏观的离子筛分和交换行为能够从微观结构的角度加以解释。到80年代以后，Kenta ，Qi Feng等合成出了结晶石结构的锂锰氧化物LiMn2O4，该物质对锂离子具有特殊的选择吸附性能。

二、我国盐湖卤水的提锂前景

我国盐湖资源相当丰富，集中分布于青海、西藏、新疆和内蒙古四个省区。锂资源储量大，含量高的盐湖卤水多集中在青海省的柴达木盆地，如：台吉乃尔盐湖、一里坪盐湖、察尔汗盐湖和大柴旦盐湖等，都具有极高的开采价值。西藏的扎布耶湖是世界上锂含量超过百万吨级的三大盐湖之一。因此，建立和发展我国的盐湖锂工业不仅可以将资源优势转化为经济优势，而且可以促进和发展我国西部的经济，并为二十一世纪高科技的发展提供理想的材料。

三、从盐湖卤水提取锂的方法

目前，锂资源的开发及利用主要集中在盐湖卤水提锂的方法上。盐湖卤水提锂的方法有蒸发结晶分离法，沉淀法、浮选法、溶剂萃取法和离子交换法等。蒸发结晶分离法大量使用烧碱和纯碱，致使锂盐产品成本较高;沉淀法和溶剂萃取法费时费力;浮选法工艺流程复杂;而离子交换法成本低，工艺简单，应用广泛。因此，研究开发高效、高选择性的新型无机离子吸附剂成为当今分离技术的发展方向。尖晶石结构的锰氧化物，不仅对Li+具有很高的选择性和较大的交换吸附容量，且具有经济、环保的特点，从而成为国内外学者研究的热点。

四、锂离子筛的制备方法

现阶段制备锂离子筛前驱体LiMn2O4的方法主要分为两大类：固相法和液相法。固相合成法主要分为：高温固相法、微波烧结法和固相配位法等。固相法一般操作较为简单，步骤短，便于大规模生产，易于实现工业化，但耗能大，产率低;液相合成法主要包括：溶胶凝胶法、共沉淀和水热法等。液相法一般操作要求高，反应步骤较长，产物粒度均匀、形态规整，晶相较纯。下面选取几种常见的方法分别介绍：

1、高温固相反应法：高温固相反应法是合成锂离子筛前驱体最常用且易操作的一种方法，是将锂和锰的易熔或易分解化合物先按一定的比例混合均匀，再于高温下焙烧一定时间而合成所需化合物。其中，锂源主要有Li2CO3、LiOH·H2O、LiNO3和LiI等;锰源主要包括MnO、Mn2O3、MnO2、MnCO3和Mn(CH3COO)2·4H2O等。高温固相反应法具有操作简便、易于工业化的优点。同时，也存在几点不足：能耗大，生产率低;锂盐的部分挥发，造成原配比不易把握;产物的均匀性差。

2、微波烧结法：微波烧结法是近些年发展起来普遍用于制备陶瓷材料的方法。其主要依据微波直接作用于材料内部后而转化为热能，从材料内部进行加热，进而缩短了反应的时间。微波烧结法可通过调节微波的功率来控制粉末的物相结构，易于工业化，值得关注。但其毕竟属于固相反应，所得粉末的粒度通常只能控制在微米级以上，粉末的形貌稍差。

3、固相配位反应法：此方法也是近些年发展起来的，尤其适于合成金属簇合物和固相配合物的一种方法。首先，在室温或低温下制备固相金属配合物，然后，在一定温度下热分解制得氧化物超细粉末。固相配位反应法保留了传统高温固相反应法操作简便的特点，同时在合成温度、焙烧时间和产物粒度大小及分布等方面又优于它。

4、溶胶凝胶法(Sol-Gel)：也称Pechini合成法，属于液相合成法，是基于某些弱酸能与某些阳离子形成螯合物，而螯合物又可与多羟基醇聚合物形成固体聚合物树脂的原理。由于金属离子可与有机酸发生化学反应而均匀分散在聚合物树脂中，达到原子水平的混合，从而在较低温度下可制得超细氧化物粉末。传统的溶胶凝胶法是采用金属醇盐水解制得溶胶，然后干燥得凝胶。

由于该法成本偏高，工艺复杂，材料工作者相继对其进行了改进，派生出一些新方法，如柠檬酸配合法、甘氨酸配合法、高分子聚合物配合法、多羟基酸配合法等。锂离子筛的制备主要是在不破坏前驱体尖晶石构型的前提下，用合适的脱出剂脱出其中的锂离子，以保证所得锂离子筛对锂离子的记忆性。目前，使用的脱出剂主要是酸性化合物，如盐酸、硝酸以及硫酸等。评价脱出效果的指标主要是锂的脱出率及锰的溶损率。人们希望通过采用优良的脱出剂，使锂的脱出率最大、锰的溶损率最小。因为相对于盐酸，硝酸和硫酸都具有较强的氧化性，某种程度上会加大锰的溶损，所以用合适浓度的盐酸作为脱出剂的居多。然而，同种洗脱剂，浓度不同，洗脱时间不同，洗脱效果也不一样。因此，在制备离子筛的时，需要选择出最佳酸洗转型条件。

五、锂离子筛的检测

制备好的离子筛需对其表面形貌检测即对前驱体酸洗脱锂后产物进行SEM检测，得出扫描结果图像。通过与前驱体结构的扫描图像对比可以检测出，在酸洗脱锂过程中前驱体的结构有没有被破坏，再通过与文献中图片对比,可以检测出产物是否为尖晶石晶体结构, 晶型是否完整。然后再对产物(前驱体)进行XRD检测，得出扫描结果图, 根据扫描结果图,判断产物是否为尖晶石型LiMn2O4，是否有杂质。通过与文献中图谱对比，可以检测出产物是否有缺陷,是否为尖晶石型LiMn2O4，是否有杂质等。

六、结语

目前，对离子筛的研究还停留在试验阶段，如果要实现其工业化，就必须先解决其造粒及锰的溶损问题。同时，必须通过改进合成方法、优化实验条件等手段来提高离子筛的实际吸附量。锰氧化物锂离子筛是一种新型的、高效的、绿色的吸附剂，有着良好的应用前景。所以，锰氧化物锂离子筛吸附法已经成为国际上从盐湖卤水和海水中提锂的重要研究方向。

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针对锂金属不均匀沉积造成的锂枝晶生长以及死锂疯狂聚集等问题，本工作利用平行排列的具有多孔结构的轻质碳骨架，在电镀过程中为锂沉积提供足够的空间和连续的导电网络，从而来均匀化锂离子分布，使电极/电解液的界面处的电流密度分布均匀，达到抑制锂枝晶生长以及缓解金属锂循环过程中的体积膨胀的目的。作者对其复合金属负极进行了一系列电化学性能的测试，所测结果表明该复合锂金属负极所组成的对称电池在4.0 mAh cc，2.0 mAh cm -2 的条件下可稳定循环4800 h而没有明显的电压滞后现象。此外，以该复合锂电极为负极，NCM811为正极所组装的全电池也展现出了优异的循环稳定性以及高的倍率性能。更重要的是，低温性能测试结果表明，该复合金属锂负极在低温下依然具有优异的可逆性以及循环稳定性。在此基础上，作者还通过理论计算很好地验证了实验结果，进一步证明了该平行排列的多孔结构有利于促进锂离子的均匀沉积，实现锂金属负极的稳定循环

背景介绍

金属锂表现出的高理论比容量（3860 mAh g -1 ）和超低电化学电势（-3.04 V），一直是二次电池领域人们为之神往的圣杯。然而，锂金属负极中的枝晶生长以及固态电解质界面的不稳定性成为它趋向完美的严重阻碍。锂枝晶的生长以及界面的不稳定会造成金属锂的可持续利用率降低，甚至会刺穿隔膜造成电池爆炸等安全性问题。因此，控制金属锂的均匀沉积是实现锂电池实际应用的重要途径之一。目前，已经有许多策略致力于稳定锂金属负极，其中一个重要的方向就是通过构建合适的功能性的3D集流体框架，促进锂离子的均匀沉积，实现无枝晶的锂金属负极。相比3D的金属集流体，碳集流体以其优异的的化学稳定性、柔韧性及可延展性而被广泛研究，但是其本身的疏锂性以及有限的比表面积阻止了其进一步的发展。因此，本工作从这两个方面出发设计了平行排列且具有多孔结构的碳骨架(PAPCFs)来稳定锂金属负极。

图文解析

图1展示了PAPCFs和CCFs上的结构和初始锂沉积的特性。(a-b) SEM 图像和 (c) 通过使用 PAPCFs 的 DFT 模型计算的 N2 吸附-解吸等温线和累积孔体积 (0.5-50 nm); (d-e) 在 PAPCFs 和 CCFs 电极上镀有 0.5 mA h cm -2 锂时的SEM 图，PAPCFs在镀锂后仍然显现出平整光滑的表面，而普通的CCFs则出现了疏松的锂枝晶，表明了PAPCFs对调控锂沉积有重要的意义。 PAPCFs 和 CCFs 电极界面信息的有限元模拟。(g) 分别用于 PAPCFs 和 CCFs 电极的 18 24 µm 2 半电池电沉积系统下具有恒定反应电流和电极表面的电流密度矢量分布，轮廓中的箭头代表锂离子的运动。 (h) 分别具有多孔结构和不具有多孔结构的 PAPCFs 电极在 18 24 µm 2 半电池电沉积系统下的平衡的锂离子浓度分布。在相同几何尺寸下，高比表面积将降低电极表面上的局部电流密度。因此，多孔电极上的电流密度设置为无孔电极上的一半。 (f) 多孔和非多孔电极中沿 Y 方向的一维横截面的锂离子浓度分布。 Y 方向表示垂直于电极。 (i) PAPCFs 在初始状态调节低浓度梯度和均匀的 Li + 通量分布，实现均匀的锂沉积的示意图。

Fig. 1 The structure and initial Li deposition characteristic on PAPCFs and contrastive CCFs. (a-b) SEM images and (c) N2 adsorption-desorption isotherm and cumulative pore volume (0.5-50 nm) calculated by the use of DFT-model of PAPCFs. (d, e) SEM images for Li deposition morphology with 0.5 mA h cm-2 of Li plated on PAPCFs and CCFs electrode. Finite element simulation for the interface information of PAPCFs and CCFs electrodes. (g) Current density vector profiles with constant-reaction-current electrode surfaces at 18 24 µm2 half cell electrodeposition system for PAPCFs and CCFs electrode, respectively. The arrows in the profiles stand for the movement of Li-ion. (h) Equilibrium Li-ion concentration profiles at 18 24 µm2 half cell electrodeposition system for PAPCFs electrode with and without porous structure, respectively. The high surface area will reduce the local current density on the electrode surface under the same geometry dimensions. Therefore, the current density on the porous electrode is set as a half of that on the non-porous electrode. (f) 1D cross-sectional Li-ion concentration profiles along Y direction in porous and non-porous electrodes. The Y direction is perpendicular to the electrode. (i) Schematic diagrams of PAPCFs to regulate low concentration gradient and even Li+ flux distribution for uniform Li deposition at initial state.

图2 展示了Li@PAPCFs复合负极的镀锂/脱锂稳定性与循环过程中的形貌演变。(a) 三种对称电池（Li@PAPCFs、Li@CCFs 和 Li 箔）在 1 mA cm -2 和 2 mA h cm -2 下的时间-电压曲线。(b-d) Li@PAPCFs 和 (e-g) Li@CCFs 在 200 次循环后的 SEM 图以及截面图（状态 A）。Li@PAPCFs 对称电池 (h) 在 4 mA cm -2 的电流密度下和 2 mA h cm -2 的容量下和 (i) 在 2 mA cm -2 的电流密度下和 4 mA h cm -2 的容量下的时间-电压图。 从所有的时间-电压曲线可知，该PAPCFs在不同的电流密度以及不同的容量下始终表现出最小的极化，说明具有平行排列且具有丰富孔结构的PAPCFs在重复的镀锂/脱锂循环过程中保持了优异的结构稳定性并始终维持着稳定的固体电解质膜。此外，其高的表面积很好地均匀了锂离子流，抑制了枝晶的生长。

Fig. 2 The Li plating/stripping stability and morphology evolution of Li@PAPCFs. (a) Voltage profiles in three types of symmetrical cells (Li@PAPCFs, Li@CCFs, and Li foil) at 1 mA cm-2 and 2 mA h cm-2. Insert: Magnified voltage profiles at the 100th, 200th, and 500th cycle, respectively. Top view and cross section of SEM images of (b-d) Li@PAPCFs and (e-g) Li@CCFs after 200 cycles (state A). Voltage profiles of Li@PAPCFs symmetrical cell (h) at 4 mA cm-2 and 2 mA h cm-2 and (i) at 2 mA cm-2 and 4 mA h cm-2. Insert: Magnified voltage profiles at specific a certain cycles.

图3展示了NMC111-Li@PAPCFs、NMC111-Li@CCFs和NMC111-Li全电池的电化学性能。(a) 在电流密度为 1 C时，第 1 次和第 10 次循环的比容量-电压曲线。（b）GITT测试，从图中可以明显地看出NMC111-Li@PAPCFs的平均 D app, Li在相同的测试环境下最高，表明Li@PAPCFs具有更好的Li + /电子传导性以及更好的界面稳定性；（c）不同倍率下的电化学性能。 (d) 1 C下的长循环稳定性。

Fig. 3 The electrochemical performance of NMC111-Li@PAPCFs, NMC111-Li@CCFs, and NMC111-Li full cells. (a) Voltage profiles at 1 C for the 1st and 10th cycle. (b) GITT tests of the D app, Li along with the galvanostatic charge-discharge process of 4th cycle at 0.5 C. (c) Rate performance at the different rates. (d) Long-term cycle stability at 1 C.

图4是 Li@PAPCFs 和其对应的全电池的低温性能。 Li@PAPCFs 对称电池在（a）1 mA cm -2 和 2 mA h cm -2 下0 的时间-电压曲线，（b）0.25 mA cm -2 和 1 mA h cm -2 下-15 的时间-电压曲线。 PAPCFs 在预先镀有10 mA h cm -2 后（Li@PAPCFs）(c-e) 和在 0 电镀/剥离循环后的SEM图和截面图(f-h)。NMC111-Li@PAPCFs 在(i)不同倍率和温度下的容量保持率，(j) 0.5 C不同温度下的充放电曲线。(k) NMC111-Li@CCFs 与 NMC111-Li@PAPCFs 在不同倍率和温度下的容量保持率。 NMC111-Li@PAPCFs 在电流密度为1 C时，温度为 (l) 0 和 (m) -15 时的长循环稳定性。

Fig. 4 LT tolerance of Li@PAPCFs and the corresponding full cell. Voltage profiles of Li@PAPCFs symmetrical cell (a) for 0 at 1 mA cm-2 and 2 mA h cm-2 and (b) for -15 at 0.25 mA cm-2 and 1 mA h cm-2. Insert: Magnified voltage profiles at specific a certain cycles. Top view and cross section of SEM images of Li@PAPCFs (c-e) after the initial Li plating of 10 mA h cm-2 and (f-h) after the plating/stripping cycles at 0 . (i) Capacity retention ( C r) of NMC111-Li@PAPCFs at different rates and temperatures vs. 25 . (j) Charge-discharge profiles at 0.5 C for different temperatures. (k) C r of NMC111-Li@CCFs vs. NMC111-Li@PAPCFs at different rates and temperatures. Long-term cycle stability of NMC111-Li@PAPCFs at (l) 0 for 1 C and (m) -15 for 0.1 C.

总结与展望

从商业无纺布中提取的可再生、可伸缩的3D轻质碳骨架可以很好地实现Li的均匀成核和沉积，使HLCA在长期循环甚至低温条件下依然能够实现保持完整的结构，同时也能维持稳定的电极/电解液界面。其中，碳骨架的平行排列可以均匀化Li + 分布；其大的比表面积可以大大降低有效电流密度，缓解电极界面的浓度梯度，从而形成稳定的富含LiF的 SEI 层。其对称电池和全电池的循环稳定性优于目前所报道的亲碳或亲锂修饰的碳宿主，表明HLCA的内在排列模式和微观结构对实现具有高稳定性以及高安全性的锂金属负极的重要性。本工作从实用角度出发，为一系列可充电金属电池提供了一种很有前途的碳主体材料。

作者介绍

吴兴隆 ，东北师范大学教授，教育部“青年长江学者”，课题组的研究领域包括纳米能源材料（用于锂离子电池、钠离子电池和电化学电容器等）、新型电化学储能器件、锂离子电池回收与再利用。已在《Adv. Mater.》（5篇）、《Energy Environ. Sci.》、《Sci. Bull.》、《Adv. Energy Mater.》（5篇）、《Adv. Funct. Mater.》、《Energy Storage Mater.》（2篇）、《Nano Energy》、《Small》（3篇）和《J. Mater. Chem. A》（12篇）等学术期刊发表通讯/第一作者论文110余篇。14篇论文被评选为ESI高引论文，文章被引用超过11000次，H指数为57；已获授权发明专利17项；负责了锂离子电池正极材料从实验室到中试，再到小规模工业化生产定型，开发了多款高性能锂离子电池产品。主持了国家自然科学基金委重大研究计划和吉林省省 科技 厅等十余项研究课题。曾获得教育部自然科学研究成果一等奖和中国科学院 科技 成果转化二等奖等 科技 奖励。

参考文献

Chao-Ying Fan, Dan Xie, Xiao-Hua Zhang, Wan-Yue Diao, Ru Jiang, Xing-Long Wu, Homogeneous Li + Flux Distribution Enables Highly Stable and Temperature-Tolerant Lithium Anode. Adv. Funct. Mater. 2021, 2102158.