麦立强教授，七篇顶刊！

本文汇总了近期麦立强教授及其合作者部分成果，包括Nature、Nature Energy、Angew.、AM、AEM、Nano Energy等！下面对这相关论文进行简要的介绍，以供大家学习和了解！

作者介绍

麦立强，男，生于1975年12月，博士生导师，首席教授，2016年度教育部“长江学者特聘教授”，国家“杰出青年基金”获得者，国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”首席科学家，国家重点研发计划“纳米科技”重点专项总体专家组成员。

现任国际期刊Journal of Energy Storage副主编、Chemical Reviews、Advanced Materials客座编辑、Accounts of Chemical Research、Joule（Cell子刊）、ACS Energy Letters、Small、Science China Materials、Energy Environmental & Materials、Advanced Electronic Materials国际编委、Nano Research编辑、《功能材料》编委、中国材料研究学会纳米材料与器件分会理事、中国化学会能源分会首届委员。

发表SCI论文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高被引论文和18篇ESI热点论文,。总引用23770次。

麦立强&Edward H. Sargent&庞元杰，重磅Nature！（2023年5月3日）

二氧化碳和一氧化碳的电还原反应，当使用低碳电力供电时，提供了化学制造的脱碳途径。铜(Cu)现在依赖于碳-碳耦合，在这种耦合过程中，它产生了十多种 C₂₊化学物质的混合物：一个长期存在的挑战在于实现对单一主要 C₂₊产物的选择性。醋酸盐就是这样一种 C₂化合物，正在通往规模庞大但源自化石的醋酸市场。

来自武汉理工大学的麦立强&加拿大多伦多大学的 Edward H. Sargent &华中科技大学的庞元杰等研究者追求分散低浓度的Cu原子在宿主金属中，以有利于酮类化合物的稳定—而酮类化合物是一种以单齿方式结合到电催化剂上的化学中间体。

相关论文以题为“Constrained C₂ adsorbate orientation enables CO-to-acetate electroreduction”于2023年05月03日发表在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

原文链接：

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

麦立强/Edward H. Sargent/李雄/荣耀光，Nature Energy！（2023年2月9日）

三维（3D）钙钛矿活性层的二维（2D）和准二维修饰在提高钙钛矿太阳能电池（PSCs）的性能方面发挥着极其重要的作用。然而，表面2D和体相3D钙钛矿之间的离子扩散导致3D/2D钙钛矿异质结构的降解，从而限制了PSCs的长期稳定性。

华中科技大学李雄教授和荣耀光副教授，加拿大多伦多大学Edward H. Sargent教授，武汉理工大学麦立强教授等人在3D钙钛矿层的顶部加入交联聚合物（CLP），然后通过蒸汽辅助两步工艺沉积2D钙钛矿层，形成3D/CLP/2D钙钛矿异质结构。

光致发光光谱和厚度剖面元素分析表明，CLP通过抑制阳离子（4F-PEA⁺）在2D和3D钙钛矿之间的扩散来稳定异质结构。对于基于碳电极的器件，报道了效率为21.2%的小面积器件和效率为19.6%的微型模块。在最大功率点跟踪和高温单日照照明下，器件在运行4390小时后仍能保持90%的初始性能。

相关论文以“Stabilization of 3D/2D perovskite heterostructures via inhibition of ion diffusion by cross-linked polymers for solar cells with improved performance”为题发表在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.：揭示镁金属电池中氟化物烷基镁盐的界面化学性质（2023年3月22日）

武汉理工大学麦立强教授团队利用“金属置换反应”合成了一类具有高溶解性和界面兼容性的氟化烷基镁盐（Mg(ORF)₂），并系统地研究了三氟甲基(-CF₃)的数量和位置对电解质电化学性能的影响。

Mg(ORF)₂中三氟甲基（-CF₃）官能团的数量和位置对电解液性能影响重大，基于氟化程度最高的镁盐配置的电解液（Mg(PFTB)₂-MgCl₂-AlCl₃/DME），可以在电池循环过程中与镁金属负极原位反应，形成稳定的含氟有机-无机复合固体电解质界面(SEI)。

该电解液大幅提升了镁金属负极的循环寿命和镁电池的循环稳定性，提高了镁电解液的实用性。

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高效电还原CO2生成甲酸盐（2023年4月20日）

铋（Bi）基材料被认为是一种电催化CO₂还原反应（ECO₂RR）中很有前途的催化剂，但由于竞争性析氢反应（HER）而导致其低选择性仍然是一个挑战。

基于此，武汉理工大学麦立强教授（通讯作者）等人报道了一种Bi的边缘缺陷调制策略，即通过电化学重构Bi₁₉Br₃S₂₇纳米线（BBS），设计了边缘缺陷位点与S协调的Bi纳米片，其中边缘S调控Bi催化剂表现出提高甲酸产量和抑制HER。在结构转变过程中，BBS预催化剂转化为具有大量缺陷的金属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稳定在Bi缺陷的边缘位置。

测试发现，所制备的BBS催化剂具有优异的产物选择性，在碱性电解质下HCOO^–法拉第效率（FE）高达95%，HCOO^–局部电流密度约为250 mA cm^-2。密度泛函理论（DFT）计算表明，S倾向于与Bi边缘缺陷结合，减少配位不饱和Bi位点（*H吸附位点），调节邻近Bi位点的电荷状态，从而提高*OCHO吸附。该工作加深了对Bi基催化剂ECO₂RR机理的认识，为设计更先进的ECO₂RR催化剂提供了指导。

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正极用于高容量和长期循环的LIBs（2023年4月20日）

基于此，武汉理工大学麦立强教授、丁瑶副教授和吴劲松教授（共同通讯作者）等人报道了一种通过物理气相传输（PVT）方法合成的基于封装在N掺杂多壁碳纳米管（CNTs）中的多晶Te的正极材料（Te-填充-CNTs，Te-filled CNTs）。

通过CNT主体的独特空间限制，可以很好地保留电化学活性的Te含量，并且所制备的Te-filled CNTs正极基于Te含量提供590 mAh g^-1的高比容量。

更重要的是，通过使用稳定多金属（Li₂Te_n）的纳米级空腔（4-6 nm），正极的反应动力学和电化学可逆性得到了显著改善。同时，通过一系列原位表征直接揭示了Te-filled CNTs的两步放电/充电机制。

此外，密度泛函理论（DFT）计算证明，对比裸露CNT，封装的Te确保了更低的Li化能垒。该工作揭示了CNT的纳米约束效应，以提高Li-Te电池中Te基正极的利用率和循环稳定性。

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.

麦立强/徐林AEM：原位构建拓扑SEI层，助力固态锂金属电池500次循环！（2023年4月23日）

由于阻抗和机械强度之间不可调和的矛盾而产生的不相容界面层，已经成为固态锂金属电池（SSLMB）实际应用的主要障碍之一。

武汉理工大学麦立强、徐林等通过采用合理的拓扑设计的解耦策略，利用合成的固态聚合物电解质原位构建了一个拓扑聚合物增强的界面层，以调和机械强度与Li⁺传输界面激活能之间的矛盾。

具体而言，合成的交联聚(1,3-二氧戊环)基固态聚合物电解质(CPDOL-SPE)具有优异的电化学性能，如高离子电导率、高t_Li+和高氧化稳定性，显示了电池应用的巨大潜力。此外，形成的拓扑界面层表现出Li+的快速扩散动态，抑制了SEI层的裂缝，并有效地抑制了进一步的副反应。

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

麦立强/罗雯/吴劲松，最新AM！（2023年5月5日）

武汉理工大学麦立强&罗雯&吴劲松团队等人报道了一种由立方型普鲁士蓝模拟物（PBA）修饰的离子隧道基底。其中，间隔良好的PBA纳米管作为锌离子隧道，以高锌利用率进行高度可逆和无枝晶的锌电镀/剥离过程。ZnFe-PBA框架的相邻等距立方笼之间的距离约为4.96 Å，与Zn（002）的晶面间距非常相似。

因此，锌离子被困在PBA的纳米笼中，初始锌镀发生在垂直于基底方向的~5Å间距相等的特定位置。这种先捕获然后电镀的过程促进了低晶格失配界面的形成，在隧道基体中捕获的微量锌离子为Zn（002）沉积物的定向附着提供了原子核。

结果表明，PBA修饰的衬底具有超过6600次循环的高可逆性，在5 mA cm^-2条件下，达到100% ZUR的平均库仑效率为99.5%。此外，限制全电池N/P比为1.2情况下，电池可以稳定运行360个循环，能量密度达到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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麦立强教授，七篇顶刊！

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