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本文匯總了近期麥立強教授及其合作者部分成果，包括Nature、Nature Energy、Angew.、AM、AEM、Nano Energy等！下面對這相關論文進行簡要的介紹，以供大家學習和了解！

作者介紹

麥立強，男，生于1975年12月，博士生導師，首席教授?，2016年度教育部“長江學者特聘教授”，國家“杰出青年基金”獲得者，國家重點研發計劃“變革性技術關鍵科學問題”首席科學家，國家重點研發計劃“納米科技”重點專項總體專家組成員。

現任國際期刊Journal of Energy Storage副主編、Chemical Reviews、Advanced Materials客座編輯、Accounts of Chemical Research、Joule（Cell子刊）、ACS Energy Letters、Small、Science China Materials、Energy Environmental & Materials、Advanced Electronic Materials國際編委、Nano Research編輯、《功能材料》編委、中國材料研究學會納米材料與器件分會理事、中國化學會能源分會首屆委員。

發表SCI論文380余篇，包括Nature (1), Nature Nanotechnol (2), Chem Rev (3), Chem Soc Rev (2), Nature Commun (9), Adv Mater (19), Nano Lett (27), Joule (2), Chem (2), Acc Chem Res (1), PNAS (2), J Am Chem Soc (4), Angew Chem Int Ed (2), Energy Environ Sci (3)。76 篇ESI高被引論文和18篇ESI熱點論文,。總引用23770次。

麥立強&Edward H. Sargent&龐元杰，重磅Nature！（2023年5月3日）

二氧化碳和一氧化碳的電還原反應，當使用低碳電力供電時，提供了化學制造的脫碳途徑。銅(Cu)現在依賴于碳-碳耦合，在這種耦合過程中，它產生了十多種 C₂₊化學物質的混合物：一個長期存在的挑戰在于實現對單一主要 C₂₊產物的選擇性。醋酸鹽就是這樣一種 C₂化合物，正在通往規模龐大但源自化石的醋酸市場。

來自武漢理工大學的麥立強&加拿大多倫多大學的?Edward H. Sargent?&華中科技大學的龐元杰等研究者追求分散低濃度的Cu原子在宿主金屬中，以有利于酮類化合物的穩定—而酮類化合物是一種以單齒方式結合到電催化劑上的化學中間體。

相關論文以題為“Constrained C₂?adsorbate orientation enables CO-to-acetate electroreduction”于2023年05月03日發表在Nature上。

Jin, J., Wicks, J., Min, Q.?et al.?Constrained C2?adsorbate orientation enables CO-to-acetate electroreduction.?Nature?(2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-05918-8

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-05918-8

麥立強/Edward H. Sargent/李雄/榮耀光，Nature Energy！（2023年2月9日）

三維（3D）鈣鈦礦活性層的二維（2D）和準二維修飾在提高鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）的性能方面發揮著極其重要的作用。然而，表面2D和體相3D鈣鈦礦之間的離子擴散導致3D/2D鈣鈦礦異質結構的降解，從而限制了PSCs的長期穩定性。

華中科技大學李雄教授和榮耀光副教授，加拿大多倫多大學Edward H. Sargent教授，武漢理工大學麥立強教授等人在3D鈣鈦礦層的頂部加入交聯聚合物（CLP），然后通過蒸汽輔助兩步工藝沉積2D鈣鈦礦層，形成3D/CLP/2D鈣鈦礦異質結構。

光致發光光譜和厚度剖面元素分析表明，CLP通過抑制陽離子（4F-PEA⁺）在2D和3D鈣鈦礦之間的擴散來穩定異質結構。對于基于碳電極的器件，報道了效率為21.2%的小面積器件和效率為19.6%的微型模塊。在最大功率點跟蹤和高溫單日照照明下，器件在運行4390小時后仍能保持90%的初始性能。

相關論文以“Stabilization of 3D/2D perovskite heterostructures via inhibition of ion diffusion by cross-linked polymers for solar cells with improved performance”為題發表在Nature Energy。https://doi.org/10.1038/s41560-023-01205-y

Luo, L., Zeng, H., Wang, Z.?et al.?Stabilization of 3D/2D perovskite heterostructures via inhibition of ion diffusion by cross-linked polymers for solar cells with improved performance.?Nat Energy?(2023).?

Angew.：揭示鎂金屬電池中氟化物烷基鎂鹽的界面化學性質（2023年3月22日）

武漢理工大學麥立強教授團隊利用“金屬置換反應”合成了一類具有高溶解性和界面兼容性的氟化烷基鎂鹽（Mg(ORF)₂），并系統地研究了三氟甲基(-CF₃)的數量和位置對電解質電化學性能的影響。

Mg(ORF)₂中三氟甲基（-CF₃）官能團的數量和位置對電解液性能影響重大，基于氟化程度最高的鎂鹽配置的電解液（Mg(PFTB)₂-MgCl₂-AlCl₃/DME），可以在電池循環過程中與鎂金屬負極原位反應，形成穩定的含氟有機-無機復合固體電解質界面(SEI)。

該電解液大幅提升了鎂金屬負極的循環壽命和鎂電池的循環穩定性，提高了鎂電解液的實用性。

Revealing the Interfacial Chemistry of Fluoride Alkyl Magnesium Salts in Magnesium Metal Batteries,?Angewandte Chemie International Edition?2023 DOI: 10.1002/anie.202301934

Angew. ：BBS高效電還原CO2生成甲酸鹽（2023年4月20日）

鉍（Bi）基材料被認為是一種電催化CO₂還原反應（ECO₂RR）中很有前途的催化劑，但由于競爭性析氫反應（HER）而導致其低選擇性仍然是一個挑戰。

基于此，武漢理工大學麥立強教授（通訊作者）等人報道了一種Bi的邊緣缺陷調制策略，即通過電化學重構Bi₁₉Br₃S₂₇納米線（BBS），設計了邊緣缺陷位點與S協調的Bi納米片，其中邊緣S調控Bi催化劑表現出提高甲酸產量和抑制HER。在結構轉變過程中，BBS預催化劑轉化為具有大量缺陷的金屬Bi，Br原子以HBr的形式完全逸出，而S原子可以部分地保持和穩定在Bi缺陷的邊緣位置。

測試發現，所制備的BBS催化劑具有優異的產物選擇性，在堿性電解質下HCOO^–法拉第效率（FE）高達95%，HCOO^–局部電流密度約為250 mA cm^-2。密度泛函理論（DFT）計算表明，S傾向于與Bi邊緣缺陷結合，減少配位不飽和Bi位點（*H吸附位點），調節鄰近Bi位點的電荷狀態，從而提高*OCHO吸附。該工作加深了對Bi基催化劑ECO₂RR機理的認識，為設計更先進的ECO₂RR催化劑提供了指導。

Coordinating the Edge Defects of Bismuth with Sulfur for Enhanced CO₂?Electroreduction to Formate.Angew. Chem. Int. Ed.,?2023, DOI: 10.1002/anie.202303117.

https://doi.org/10.1002/anie.202303117.

Nano Energy：Te填充CNTs正極用于高容量和長期循環的LIBs（2023年4月20日）

基于此，武漢理工大學麥立強教授、丁瑤副教授和吳勁松教授（共同通訊作者）等人報道了一種通過物理氣相傳輸（PVT）方法合成的基于封裝在N摻雜多壁碳納米管（CNTs）中的多晶Te的正極材料（Te-填充-CNTs，Te-filled CNTs）。

通過CNT主體的獨特空間限制，可以很好地保留電化學活性的Te含量，并且所制備的Te-filled CNTs正極基于Te含量提供590 mAh g^-1的高比容量。

更重要的是，通過使用穩定多金屬（Li₂Te_n）的納米級空腔（4-6 nm），正極的反應動力學和電化學可逆性得到了顯著改善。同時，通過一系列原位表征直接揭示了Te-filled CNTs的兩步放電/充電機制。

此外，密度泛函理論（DFT）計算證明，對比裸露CNT，封裝的Te確保了更低的Li化能壘。該工作揭示了CNT的納米約束效應，以提高Li-Te電池中Te基正極的利用率和循環穩定性。

Tellurium Filled Carbon Nanotubes Cathodes for Li-Te Batteries with High Capacity and Long-term Cyclability.?Nano Energy,?2023, DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.108462.

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108462.

麥立強/徐林AEM：原位構建拓撲SEI層，助力固態鋰金屬電池500次循環！（2023年4月23日）

由于阻抗和機械強度之間不可調和的矛盾而產生的不相容界面層，已經成為固態鋰金屬電池（SSLMB）實際應用的主要障礙之一。

武漢理工大學麥立強、徐林等通過采用合理的拓撲設計的解耦策略，利用合成的固態聚合物電解質原位構建了一個拓撲聚合物增強的界面層，以調和機械強度與Li⁺傳輸界面激活能之間的矛盾。

具體而言，合成的交聯聚(1,3-二氧戊環)基固態聚合物電解質(CPDOL-SPE)具有優異的電化學性能，如高離子電導率、高t_Li+和高氧化穩定性，顯示了電池應用的巨大潛力。此外，形成的拓撲界面層表現出Li+的快速擴散動態，抑制了SEI層的裂縫，并有效地抑制了進一步的副反應。

In Situ Topological Interphases Boosting Stable Solid-State Lithium Metal Batteries. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202204411

麥立強/羅雯/吳勁松，最新AM！（2023年5月5日）

武漢理工大學麥立強&羅雯&吳勁松團隊等人報道了一種由立方型普魯士藍模擬物（PBA）修飾的離子隧道基底。其中，間隔良好的PBA納米管作為鋅離子隧道，以高鋅利用率進行高度可逆和無枝晶的鋅電鍍/剝離過程。ZnFe-PBA框架的相鄰等距立方籠之間的距離約為4.96 ?，與Zn（002）的晶面間距非常相似。

因此，鋅離子被困在PBA的納米籠中，初始鋅鍍發生在垂直于基底方向的~5?間距相等的特定位置。這種先捕獲然后電鍍的過程促進了低晶格失配界面的形成，在隧道基體中捕獲的微量鋅離子為Zn（002）沉積物的定向附著提供了原子核。

結果表明，PBA修飾的襯底具有超過6600次循環的高可逆性，在5 mA cm^-2條件下，達到100% ZUR的平均庫侖效率為99.5%。此外，限制全電池N/P比為1.2情況下，電池可以穩定運行360個循環，能量密度達到214 Wh kg^-1。

Dan Deng, Kai Fu, Ruohan Yu, Jiao Zhu, Hongwei Cai, Xiangchen Zhang, Jinsong Wu, Wen Luo2 and Liqiang Mai. Ion tunnel matrix initiated?oriented attachment for highly utilized Zn anodes. Advanced Materials,2023.

https://doi.org/10.1002/adma.202302353

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麥立強教授，七篇頂刊！

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