中國科學技術大學季恆星教授
『壹』 Science重磅：金屬納米催化劑，抗燒結穩定性理論
一、研究背景
納米級結構材料簡稱為 納米材料 ，廣義上是三維空間中至少有一維處於納米尺度范圍超精細顆粒材料的總稱。根據2011年10月18日歐盟委員會通過的定義，納米材料是一種由基本顆粒組成的粉狀、團塊狀的天然或人工材料，這一基本粒的一個或多個維度尺寸在1納米至100納米之間，並且這一基本顆粒的總數量在整個材料的所有顆粒總數中佔50％以上。
在各種納米技術中，納米材料的穩定性是一個十分重要的問題，特別是對於異質金屬納米催化劑，以滿足能源和環境要求。由熱和/或化學誘導燒結將較小的金屬納米顆粒(NPs)轉化為較大的NPs而導致的不穩定性嚴重降低了生產率，延遲了高活性納米催化劑從實驗室到工廠的轉化，並且需要工廠停工以進行催化劑更換或再生，從而導致較大的資本成本。合理設計具有足夠耐熱性和操作壽命的納米催化劑，除了具有高活性和選擇性之外，即使對於一般的納米科學領域也具有顯著的經濟和科學價值。
金屬納米粒子的燒結通過金屬原子和/或金屬-反應物絡合物的形成和擴散[奧斯特瓦爾德熟化OR和/或通過載體上的粒子遷移和聚結(PMC)進行(圖1A)。為了減輕燒結，已經使用了物理方法，例如空間限制和幾何屏蔽，其包括將納米粒子結合到1D管狀或3D微/中孔材料中，以及在納米粒子上完全/部分封裝具有微通道的低反應性薄膜。這些方法的代價是堵塞活性位點和阻礙反應物的運輸。化學上，金屬-載體相互作用(MSI)的改變用於穩定NPs和控制燒結動力學，然而，這是載體組成和表面取向/缺陷、界面結構、晶格失配、混合/合金相形成、電荷重排和反應條件的復雜函數。 這一事實導致燒結動力學和基礎MSI之間的巨大差距，並對載體的篩選和/或優化提出挑戰，從而需要昂貴的試錯實驗。為了彌補這一差距，確定相應的MSI描述符和確定燒結動力學的控制規則以及開發設計理論來設計超穩定納米催化劑的金屬-載體界面是至關重要的。
二、研究成果
負載納米催化劑的穩定性對於應對環境和能源挑戰至關重要，需要基礎理論來緩解反復試驗和加速實驗室到工廠的轉化。為解決這一世界難題，近日， 中國科學技術大學李微雪教授和胡素磊博士 報道了 金屬-載體相互作用的Sabatier原理，用於穩定金屬納米催化劑防止燒結，基於使用來自1252個能量學數據的標度關系的323個金屬-載體對的動力學模擬。太強的相互作用會觸發奧斯特瓦爾德成熟，而太弱的相互作用會刺激粒子遷移和聚結。載體的高通量篩選使納米催化劑的燒結阻力在均勻載體上達到Tammann塔曼溫度，在異能載體上遠遠超過該溫度。第一性原理神經網路分子動力學模擬和實驗證實了這一理論，為超穩定納米催化劑的設計鋪平了道路。 相關研究工作以 「Sabatier principle of metal-support interaction for design of ultrastable metal nanocatalysts」 為題發表在國際頂級期刊 《Science》 上。
這里介紹一下作者，李微雪，中國科學技術大學教授、博士生導師，國家傑出青年基金獲得者，武漢大學本科畢業，1998年中科院力學研究所博士畢業；1999-2004年在德國馬普協會Fritz Haber研究所、丹麥Aarhus大學從事博士研究。2004-2015年在中國科學院大連化學物理研究所工作，2015年至今在中國科學技術大學工作。李微雪教授先後獲得中科院百人計劃擇優支持，國家傑出青年科學基金，中國催化青年獎，「萬人計劃」領軍人才等榮譽稱號。研究方向為理論與計算催化，近期主要圍繞催化材料的晶相調控、納米催化材料的表界面效應、以及納米催化的穩定性展開系統理論研究。
（圖為李微雪教授與胡素磊博士討論分子動力學模擬中遇到的問題）
三、圖文速遞
圖1. 能量學的燒結機理和標度關系
圖2. 作為金屬-載體相互作用函數的NPs穩定性的火山曲線
作者對323個金屬-載體對的程序升溫OR和PMC進行了動力學模擬分析，金屬-載體對的初始平均直徑相同，典型的為3.0 0.3 nm。研究表明，發現PMC的模擬Ton隨SmEadh的絕對值線性增加（圖2A），相反，OR的模擬Ton隨Ebs的絕對值呈現線性下降的趨勢（圖2B）。因為OR和PMC都對燒結過程有貢獻，所以整體燒結的有效Ton由Ton較低的較快者決定。考慮到OR和PMC速率對MSI的反依賴性以及Eadh和Ebs之間標度關系的約束，可以看到有效Ton的火山型關系（圖2C）。
圖3.支持金納米粒子的火山曲線和分子動力學模擬
圖4.超越火山曲線雙功能載體的設計和高通量篩選
四、結論與展望
在這項研究中，作者報道了一個關於負載金屬納米粒子抗燒結穩定性的Sabatier原理，該原理基於粒子粘附能和原子與載體結合能之間的線性標度關系，兩個MSI描述符對應於OR和PMC過程。利用1252個能量學數據對10種過渡金屬和91種載體(共323對金屬-載體)進行了燒結動力學模擬，揭示了燒結動力學對多孔硅的普遍火山依賴性。研究發現，在均質支撐上對應於最高穩定性的最佳金屬-載體相互作用(MSI)既不應該太強也不應該太弱。MSI太強會引發快速OR，而MSI太弱會刺激PMC效應，兩者都嚴重惡化了穩定性。對於具有最佳MSI至NPs的載體，燒結開始溫度約為典型NPs的本體金屬熔化溫度Tm的一半(~3 nm)，這由長期報道的經驗Tammann溫度證實。所揭示的Sabatier原理使得異質含能載體的高通量篩選能夠打破標度關系，並使所支持的納米粒子的耐燒結性大大超過Tammann塔曼溫度。基於第一性原理神經網路勢的分子動力學模擬和現有實驗證實的理論為超穩定納米催化劑的設計鋪平了道路。
五、文獻
文獻鏈接：
https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.abi9828
『貳』 中國科學技術大學近代物理系的科研人員
王安民 教授
王文閣 教授
鄧友金 教授
盧建新 教授
劉秋宇 教授 完紹龍 教授 高道能 教授
丁桂軍 副教授
石名俊 副教授 劉國柱 副教授
朱界傑 副教授
楊為民 副教授
肖志廣 副教授
楊煥雄 副教授 陳 志 副教授
秦敢 副教授
謝彥波 副教授
潘海俊 博 士 馬文淦 教授 王群 教授 葉邦角 教授 孫臘珍 教授
劉衍文 教 授 李澄 教授 張子平 教授 杜江峰 教授
汪曉蓮 教授 周先意 教授 趙政國 教授 蔣一 教授
韓良 教授 彭新華 教授 蘇吉虎 教 授(特任)
張仁友 副教授 邵 明 副教授 鄢文標 副教授 孔 偉 博 士
孫勇傑 博 士 俞昌旋 院 士 馬錦秀 教授 王少傑 教授 王曉方 教授
劉萬東 教授 李定 教授 朱曉東 教授 張文祿 教 授
陳銀華 教授 楊維紘 教授 鄭堅 教授 秦宏 教授
曹金祥 教授
萬樹德 副教授 李弘 副教授 張鵬飛 副教授 蔡輝山 副教授
周海洋 博 士 溫曉輝博 士 謝錦林 博 士 吳征威 博 士
朱建州 副教授(特任) 朱林繁 教授 陳向軍 教授 陳 帥 教 授 陳 凱 教 授
陳增兵 教授 楊濤 教授 郁司夏 教授 苑震生 教授
潘建偉 教授
劉乃樂 副教授
單 旭 副教授 徐春凱 副教授 王永綱 教授 朱大鳴 教授 安琪 教授 陰澤傑 教授
劉樹彬 教授 金革 教授
王堅 副教授 宋克柱 副教授 武 傑 副教授 趙智宏 副教授
梁昊 副教授 楊俊峰 博 士 李 鋒 副教授(特任) 曹 平 副教授(特任) 王硯方 教 授
葉雲秀 教 授 閆沐霖 教授 許咨宗 教 授
朱棟培 教 授 張永德 教 授 陳宏芳 教 授 汪秉宏 教授
周子舫 教 授 周永釗 教 授
聞一之 教 授
徐克尊 教 授
韓榮典 教 授 程 耕 教 授 虞孝麒 教 授
詹如娟 教 授
『叄』 中國科學技術大學數學系的師 資 隊 伍
長江特聘教授: 葉向東
長江講座教授: 舒其望 陳秀雄
華羅庚講席教授: 龔升教授 石鍾慈院士 鄂維南教授 張景中院士
吳文俊講席教授: 陳秀雄
傑出青年基金獲得者: 葉向東（A類） 程藝（A類） 舒其望（B類） 陳發來（A類） 慶傑（B類） 蘇育才（A類）
中科院百人計劃: 葉向東 程藝 肖體俊 胡森 陳發來 郜雲 邢朝平 陸雲光 沈維孝 麻希南 蘇育才 殷崢
教育部青年教師獎獲得者: 陳發來
教育部新世紀人才: 梁進 陳卿 沈維孝 麻希南 蘇育才 黃文 任廣斌 梁興 王毅 鄧建松 賀勁松 邵松 徐岩
教授[20名] 副教授[30名] 博士後[10名]
客座、兼職與返聘教授[31名]
『肆』 管理科學與工程的編委
主編
楊寶臣 教授天津大學 (Prof. Baochen Yang, Tianjin University)
任浩 教授同濟大學 (Prof. Hao Ren, Tongji University)
編委會
車阿大 教授西北工業大學 (Prof. A'da Che, Northwest University of Technology)
陳冬林 教授武漢理工大學 (Prof. Donglin Chen, Wuhan University of Technology)
陳旭 教授電子科技大學 (Prof. Xu Chen, University of Electronic Science and Technology of China)
葛秋萍 副教授華中科技大學 (Dr. Qiuping Ge, Huazhong University of Science & Technology)
谷斌 教授華南理工大學 (Prof. Bin Gu, South China University of Technology)
李登峰 教授福州大學 (Prof. Dengfeng Li, Fuzhou University)
劉志迎 教授中國科學技術大學 (Prof. Zhiying Liu, University of Science and Technology of China)
劉新旺 教授東南大學 (Prof. Xinwang Liu, Southeast University)
劉業政 教授合肥工業大學 (Prof. Yezheng Liu, Hefei University of Technology)
秦學志 教授大連理工大學 (Prof. Xue Qin, Dalian University of Technology)
齊二石 教授天津大學 (Prof. Er'shi Qi, Tianjing Univercity)
宋守信 教授北京交通大學 (Prof. Shouxin Song, Beijing Jiaotong University)
宋艷 教授哈爾濱工業大學 (Prof. Yan Song, Harbin Institute of Technology)
吳祈宗 教授北京理工大學 (Prof. Qizong Wu, Beijing Institute of Techonology)
徐章一 教授武漢理工大學 (Prof. Zhangyi Xu, Wuhan University of Technology)
胥悅紅 教授中央民族大學 (Prof. Yuehong Xu, Minzu University of China)
薛惠鋒 教授西北工業大學 (Prof. Huifeng Xue, Northwestern Polytechnical University)
尤建新 教授同濟大學 (Prof. Jianxin You, Tongji University)
楊建華 教授北京科技大學 (Prof. Jianhua Yang, University of Science & Technology Beijing)
袁勤儉 教授南京大學 (Prof. Qinjian Yuan, Nanjing University)
左小德 教授暨南大學 (Prof. Xiaode Zuo, Jinan University)
『伍』 中美團隊研製出鋰離子電池材料，充電多久可以恢復電量
中美團隊研製出鋰離子電池材料，充電多久可以恢復電量？
充電速度慢、續航里程短，是當前制約電動汽車發展的主要因素之一。近期，中國科學技術大學季恆星教授研究組與美國加州大學洛杉磯分校、中國科學院化學研究所等機構合作，研製出一種新型黑磷復合材料，充電9分鍾即可恢復約80%的電量，使兼具快速充電、高電荷容量、長壽命優點的鋰離子電池成為可能。10月9日，國際權威學術期刊《科學》發表了這項成果。
c
「我們採用常規的工藝路線和技術參數，將黑磷復合材料做成電極片。實驗室測量結果表明，電極片充電9分鍾即可恢復約80%的電量，2000次循環後仍可保持90%的電荷容量。」中科院化學所研究員辛森介紹，如果能夠實現這款材料的大規模生產，找到匹配的正極材料及其他輔助材料，並針對電芯結構、熱管理和析鋰防護等進行優化設計，將有望獲得能量密度達每千克350瓦時並具備快速充電能力的鋰離子電池。
『陸』 中國博士後科學基金會的理事成員
名譽理事長：李政道 美國哥倫比亞大學教授
陳佳洱 北京大學物理學院教授，中國科學院院士
理 事 長：陳宜瑜 國家自然科學基金委員會主任，研究員，中國科學院院士
副理事長： 黃伯雲 中南大學校長，教授，中國科學院院士
劉京生 中國再保險(集團)公司黨委書記、總經理
歐陽鍾燦 中國科學院理論物理研究所研究員，中國科學院院士
陳章良 中國農業大學校長，教授
莊子健 人社部留學人員和專家服務中心原主任
夏文峰 人社部留學人員和專家服務中心主任
秘 書 長：夏文峰
理 事：陳宜瑜
黃伯雲
劉京生
歐陽鍾燦
陳章良
莊子健
夏文峰
（以下按姓氏筆劃排序）
文 蘭 北京大學數學學院教授，中國科學院院士
王利明 中國人民大學法學院院長，教授
劉 偉 北京大學經濟學院院長，教授
張文棟 太原理工大學校長，教授
張來斌 中國石油大學（北京）校長，教授
張 躍 北京科技大學副校長，教授
李 揚 中國社會科學院金融研究所所長、金融研究中心主任，研究員，中國社會科學院學部委員
李 陽 中國石油化工股份有限公司油田勘探開發事業部主任，教授
李焯芬 清華大學水利系教授，中國工程院院士
楊玉良 國務院學位委員會辦公室主任、教育部學位管理與研究生教育司司長，復旦大學教授，中國科學院院士
蘇義腦 中國石油集團鑽井工程技術研究院副院長，研究員，中國工程院院士
陳和生 中國科學院高能物理研究所所長，研究員，中國科學院院士
周憲梁 中國醫學科學院、中國協和醫科大學阜外心血管病醫院門診部主任，主任醫師
侯建國 中國科學技術大學常務副校長，教授，中國科學院院士
柳懷祖 中國科學院中國高等科學技術中心秘書長，研究員
賀福初 中國人民解放軍軍事醫學科學院副院長，研究員，中國科學院院士
趙 路 財政部教科文司司長
蔣洪德 清華大學熱能工程系教授，中國工程院院士
戴 浩 中國人民解放軍總參謀部第六十一研究所研究員，中國工程院院士
韓德民 首都醫科大學附屬北京同仁醫院院長，北京市耳鼻咽喉科研究所所長，教授、主任醫師
詹啟敏 中國醫學科學院副院長，中國協和醫科大學副校長，教授
潘晨光 中國社會科學院人事教育局副局長，研究員
監 事：張建成 人社部辦公廳副巡視員
『柒』 中國科學技術大學物理系的兩院院士
趙忠賢
物理學家。遼寧新民人。1964年畢業於中國科學技術大學技術物理系。1987年當選為第三世界科學院院士。中國科學院物理研究所研究員，超導國家重點實驗室主任。一直從事低溫與超導研究。1967－1972年參加幾項國防任務。1976年開始從事探索高溫超導電性研究。所發表的論文包括第Ⅱ類超導體的磁通釘扎與臨界電流問題；非晶態合金的超導電性。1983年開始研究氧化物超導體BPB系統及重費米子超導性，1986年底在Ba-La-Cu-O系統研究中，注意到雜質的影響，並於1987年參與發現了液氮溫區超導體 。
1991年當選為中國科學院院士(學部委員)。
郭光燦
光學和量子信息專家。1942年生於福建惠安。1965年畢業於中國科學技術大學無線電電子學系。現任中國科學院中國科學技術大學量子信息重點實驗室主任、物理系教授。
主要從事量子光學、量子密碼、量子通信和量子計算的理論和實驗研究。提出概率量子克隆原理，推導出最大克隆效率，在實驗上研製成功概率量子克隆機和普適量子克隆機。發現在環境作用下不會消相乾的「相干保持態」，提出量子避錯編碼原理，被實驗證實。提出一種新型可望實用的量子處理器，被實驗證實。在實驗上實現遠距離的量子密鑰傳輸，建立基於量子密碼的保密通信系統，並提出「信道加密」的新方案，有其獨特的安全保密優點。在實驗上驗證了K-S理論，有力地支持了量子力學理論。發現奇偶相干態的奇異特性等。
2003年當選為中國科學院院士。
侯建國
物理化學家。1959年生於福建平潭。1983年畢業於中國科學技術大學物理系，1989年獲中國科學技術大學博士學位。1993年至1995年在美國Oregon州立大學化學系做助理研究員。現任中國科學技術大學教授、副校長、理化科學中心主任。
主要從事結構分析、表面物理化學和無機材料制備方法的研究。利用分子自組裝技術，獲得了能夠分辨碳—碳單鍵和雙鍵的分子圖像，並從實驗和理論上分別論證了掃描隧道顯微術對單分子直接成像的可能性與限制因素，並進而確定了C 表面晶格的取向特徵。此外，發展了確定單分子在固體表面吸附取向與局域電子態的方法，提出了制備具有特殊性能的同質分子超晶格的新途徑。
2003年當選為中國科學院院士。
饒子和
分子生物物理與結構生物學家。1950年生於江蘇南京。1977年畢業於中國科技大學，1982年獲中國科學院研究生院碩士學位，1989年獲墨爾本大學博士學位。現任清華大學教授，中國科學院生物物理研究所所長，生物大分子國家重點實驗室主任。
在《Nature》上發表了SIV-MA的晶體結構，首次提出HIV及其家族分子的裝配模型；在《Cell》上發表了H Factor Ⅸ EGF-like Domain與Ca++結合復合物的結構與功能研究結果，揭示了該復合物的生物學機理；在2003年SARS爆發期間，成功地解析出第一個SARS病毒的蛋白質－3CLPRO及其與抑制劑復合物的晶體結構，為抗SARS葯物的發現奠定了重要的結構基礎，論文在《PNAS》上發表。其研究組已經系統地表達出200餘個與人類健康密切相關的重要蛋白質，解析出50多個重要蛋白質的結構。
2003年當選為中國科學院院士。 王震西
磁性及非晶態材料專家。江蘇省海門市人。1942年9月3日出生。1964年畢業於中國科技大學物理系獲學士學位。中國科學院北京三環新材料高技術公司總經理、研究員。長期從事磁性非晶態材料的研究及應用推廣。研製成功我國第一代國防用多種微波鐵氧體材料和器件。在非晶態DyCo3．4合金薄膜中，合作發現並命名了SPerimagnet（散磁性）新型磁結構。研製成功具有我國自己特色的低純度釹稀土鐵硼永磁合金，系統地解決了大規模工業生產中整套關鍵技術、工藝和設備，並積極推廣。創建產業型三環新材料高技術公司，經濟效益顯著。多次獲得國家及省部級獎勵?quot;低純度釹稀土鐵硼永磁合金獲1988年國家科技進步獎一等獎。發表學術論文數十餘篇。
1995年當選為中國工程院院士。
許祖彥
1940年2月生，1963年中國科大技術物理系畢業分配到中科院物理所，從事激光物理與激光技術研究至今。主要研究方向為可調諧激光，全固態激光和超快激光的研究與應用。研究有機染料可調諧激光技術，獲國家科技進步二等獎一項，中科院科技進步二等獎二項，電子部科技進步二等獎一項。研究非線性光學和光參量寬調諧激光，獲國家發明二等獎一項，中科院科技進步一等獎一項。研究大功率全固態激光，取得多項國內外領先成果和發明。研究超快激光，國內首創全固態飛秒光源和國際領先寬調諧飛秒激光器等。
2001年當選為中國工程院院士。
陳立泉
1940年生於四川南充,1964年畢業於中國科學技術大學物理系，同年到中國科學院物理研究所工作至今。其間1976～1978年赴西德馬普協會固體所進修；1985年、1990年和1992年曾分別在法國科研中心波爾多固體化學研究所、荷蘭代爾夫特理工大學和日本東京工業大學任客座教授。主要研究方向:納米離子: 納米離子材料和離子電子混合導電材料的制備和表徵；納米離子材料和離子電子混合導電材料的離子和電子的輸運特性和其他物理性質。高能電池和燃料電池中的物理化學過程。發表論文下230餘篇，申請發明專利13項。長期從事固態離子學的研究，是我國固態離子學的創始人之一，長期從事鋰電池、鋰離子電池及可持續能源領域內的研究工作，在固態離子學及可持續能源領域在國際上享有很高的聲譽。現擔任國際固態離子學學會的委員、「 Solid State Ionics 」國際雜志的編委，中國固態離子學會名譽理事長，曾任中國固態離子學學會理事長。發表論文230餘篇，申報發明專利13項。曾是國家863計劃二次鋰電池專題負責人並參加了課題研究，主持了專題研究計劃的制定和實施及全國11個子課題研究的協調。近年來取得納米金屬儲鋰合金負極材料等一批國際一流水平的研究成果，這一成果被美國能源部年度政府工作報告中引用的唯一一篇中國的文獻。
2001年當選為中國工程院院士。
『捌』 創新人才推進計劃的首批入選對象
根據《創新人才推進計劃實施方案》規定，科技部對地方和相關部門推薦的創新人才推進計劃中青年科技創新領軍人才、科技創新創業人才、重點領域創新團隊和創新人才培養示範基地進行了專家評議，共產生了140名中青年科技創新領軍人才、64名科技創新創業人才、46個重點領域創新團隊和18個創新人才培養示範基地，擬作為入選對象。 中青年科技創新領軍人才擬入選對象名單——140名 姓 名 所 在 單 位 職 稱 鄭南峰 廈門大學 教授 宋延林 中國科學院化學研究所 研究員 謝 毅 中國科學技術大學 教授 蘇成勇 中山大學 教授 陳 軍 南開大學 教授 冷勁松 哈爾濱工業大學 教授 蔣成保 北京航空航天大學 教授 劉加平 江蘇省建築科學研究院有限公司 高級工程師 陸延青 南京大學 教授 范景蓮 中南大學 教授 華衛琦 煙台萬華聚氨酯股份有限公司 研究員 王 強 東北大學 教授 何 耀 蘇州大學 教授 賈德昌 哈爾濱工業大學 教授 郭朝暉 中國鋼研科技集團有限公司 教授 朱廣山 吉林大學 教授 張獻明 山西師范大學 教授 嚴永剛 四川國納科技有限公司 教授 王齊華 中國科學院蘭州化學物理研究所 研究員 陳繼濤 青海泰豐先行鋰能科技有限公司 教授 李桂鵬 寧夏東方鉭業股份有限公司 高級工程師 朱永官 中國科學院城市環境研究所 研究員 王利兵 湖南出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心 研究員 王東曉 中國科學院南海海洋研究所 研究員 馮新斌 中國科學院地球化學研究所 研究員 萬師強 河南大學 教授 陳煥文 東華理工大學 教授 許國仁 哈爾濱工業大學 教授 王 凡 中國科學院海洋研究所 研究員 崔麗娟 中國林業科學研究院 研究員 宋永會 中國環境科學研究院 研究員 劉建國 中國科學院合肥物質科學研究院 研究員 張 兵 中國城市規劃設計研究院 教授 於衛東 國家海洋局第一海洋研究所 研究員 曹一家 湖南大學 教授 邱利民 浙江大學 教授 堯命發 天津大學 研究員 黃 和 南京工業大學 教授 黃 飛 華南理工大學 教授 王偉勝 國家電網公司 高級工程師 陳海生 鄂爾多斯市東勝區大規模儲能技術研究所 研究員 胡志岩 英利集團有限公司 高級工程師 陳化蘭 中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所 研究員 黃三文 中國農業科學院蔬菜花卉研究所 研究員 張友軍 中國農業科學院蔬菜花卉研究所 研究員 金勇豐 浙江大學 教授 郭文武 華中農業大學 教授 任 軍 江西農業大學 教授 韋革宏 西北農林科技大學 教授 向文勝 東北農業大學 教授 嚴小軍 寧波大學 研究員 李海燕 吉林農業大學 教授 舒鼎銘 廣東省農業科學院 研究員 吳義強 中南林業科技大學 教授 朱 艷 南京農業大學 教授 白躍宇 河南省動物衛生監督所 研究員 陳歷俊 北京三元食品股份有限公司 高級工程師 王繼華 雲南省農業科學院 研究員 陳鳳祥 安徽省農業科學院 研究員 楊 洲 華南農業大學 教授 湯繼華 河南農業大學 教授 梁 峻 大連獐子島漁業集團股份有限公司 高級工程師 顏 寧 清華大學 教授 宋爾衛 中山大學 教授 聶勇戰 中國人民解放軍第四軍醫大學 教授 宋保亮 中國科學院上海生命科學研究院 研究員 夏 昆 中南大學 研究員 李曉明 浙江大學 教授 康九紅 同濟大學 教授 羅凌飛 西南大學 教授 張 烜 中國醫學科學院北京協和醫院 教授/主任醫師 黃 波 中國醫學科學院基礎醫學研究所 教授 史春夢 中國人民解放軍第三軍醫大學 教授 張 寧 天津醫科大學 教授 胡志斌 南京醫科大學 教授 楊黃浩 福州大學 教授 徐 浩 中國中醫科學院 主任醫師 俞 飈 中國科學院上海有機化學研究所 研究員 張 軍 廈門大學 教授 曾紹群 華中科技大學 教授 張麗華 中國科學院大連化學物理研究所 研究員 邢婉麗 博奧生物有限公司 研究員 湯亞傑 湖北工業大學 教授 李長貴 中國食品葯品檢定研究院 研究員 楊其峰 山東大學 教授 陳 翔 中南大學 教授 唐 卓 中國科學院成都生物研究所 研究員 李衛華 上海市計劃生育科學研究所 研究員 方 忠 中國科學院物理研究所 研究員 封東來 復旦大學 教授 張 旭 四川大學 教授 丁 雷 中國科學院上海技術物理研究所 研究員 劉冰冰 吉林大學 教授 趙 勇 山東量子科學技術研究院有限公司 / 張 靖 山西大學 教授 陳小偉 中國工程物理研究院總體工程研究所 研究員 孫澤洲 中國航天科技集團公司中國空間技術研究院北京空間飛行器總體設計部 研究員 邾繼貴 天津大學 教授 單忠德 機械科學研究總院 研究員 楊燦軍 浙江大學 教授 韓建達 中國科學院沈陽自動化研究所 研究員 夏長亮 天津大學 教授 熊繼軍 中北大學 教授 周建庭 重慶交通大學 教授 趙玉龍 西安交通大學 教授 張江濤 中國計量科學研究院 研究員 王社權 株洲鑽石切削刀具股份有限公司 高級工程師 馬雲翔 中國船舶重工集團公司第七〇三研究所 研究員 馬玉山 吳忠儀表有限責任公司 高級工程師 高西奇 東南大學 教授 李成名 中國測繪科學研究院 研究員 馮 丹 華中科技大學 教授 莫則堯 北京應用物理與計算數學研究所 研究員 王國胤 重慶郵電大學 教授 鄭慶華 西安交通大學 教授 張艷寧 西北工業大學 教授 石晶林 中國科學院計算技術研究所 研究員 趙紅衛 中國鐵道科學研究院 研究員 盧 凱 中國人民解放軍國防科學技術大學 研究員 鍾茂華 中國安全生產科學研究院 研究員 劉 宏 北京大學深圳研究生院 教授 宋 波 公安部天津消防研究所 研究員 劉紀平 中國測繪科學研究院 研究員 余正濤 昆明理工大學 教授 郜春海 北京交控科技有限公司 研究員 李先賢 廣西師范大學 教授 肖佐楠 蘇州國芯科技有限公司 高級工程師 劉迪軍 電信科學技術研究院 高級工程師 趙宇航 上海集成電路研發中心有限公司 研究員 肖文交 中國科學院新疆生態與地理研究所 研究員 謝樹成 中國地質大學（武漢） 教授 楊進輝 中國科學院地質與地球物理研究所 研究員 曾令森 中國地質科學院地質研究所 研究員 劉建妮 西北大學 教授 陶春輝 國家海洋局第二海洋研究所 研究員 李海波 中國科學院武漢岩土力學研究所 研究員 梁衛國 太原理工大學 教授 王寶善 中國地震局地球物理研究所 研究員 雷建設 中國地震局地殼應力研究所 研究員 曾志剛 中國科學院海洋研究所 研究員 重點領域創新團隊擬入選對象名單——46個 團 隊 名 稱 團 隊 負責人 依 托 單 位 航天催化新材料研究創新團隊 張 濤 中國科學院大連化學物理研究所 半導體低維量子結構與器件技術創新團隊 張 榮 南京大學 新興有機平板顯示的材料與器件創新團隊 王利祥 中國科學院長春應用化學研究所 甲醇制烯烴創新團隊 劉中民 中國科學院大連化學物理研究所 高分子材料成型及模具創新團隊 申長雨 鄭州大學 光催化重點領域創新團隊 王心晨 福州大學 金屬熔體分散處理高技術創新團隊 張少明 北京有色金屬研究總院 半導體照明技術創新團隊 江風益 南昌大學 稀土濕法冶金與輕稀土應用創新團隊 李 梅 內蒙古科技大學 村鎮建築材料創新團隊 王武祥 中國建築材料科學研究總院 海洋動力過程與氣候創新團隊 吳立新 中國海洋大學 中亞乾旱區生態與環境研究創新團隊 陳 曦 中國科學院新疆生態與地理研究所 數值預報創新團隊 沈學順 國家氣象中心 重金屬污染防治創新團隊 柴立元 中南大學 含大規模分布式能源的復雜電網規劃運行優化理論與方法創新團隊 王成山 天津大學 水稻種質創新和超級稻分子育種創新團隊 錢 前 中國水稻研究所 植物病毒與病害防控創新團隊 陳劍平 浙江省農業科學院 綠色農葯與有害生物控制創新團隊 宋寶安 貴州大學 果蔬加工與質量安全創新團隊 單 楊 湖南省農業科學院 農業生物多樣性利用與保護創新團隊 李成雲 雲南農業大學 退化及污染農田修復創新團隊 曾希柏 中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所 心腦保護轉化醫學研究創新團隊 熊利澤 中國人民解放軍第四軍醫大學 呼吸與肺循環疾病防治研究創新團隊 王 辰 衛生部北京醫院 腫瘤幹細胞研究創新團隊 卞修武 中國人民解放軍第三軍醫大學 腦血管病防治研究創新團隊 王擁軍 首都醫科大學附屬北京天壇醫院 免疫系統的形成與疾病的關系研究創新團隊 徐安龍 中山大學 面向重大民生問題的轉化醫學研究創新團隊 王 俊 深圳華大基因研究院 中葯資源創新團隊 黃璐琦 中國中醫科學院 植介入醫療器械的生物力學與力生物學創新團隊 樊瑜波 北京航空航天大學 沉香等珍稀南葯誘導形成機制及產業化技術創新團隊 魏建和 中國醫學科學院葯用植物研究所海南分所 量子信息及其物理基礎創新團隊 孫昌璞 北京計算科學研究中心 金融數學創新團隊 吳 臻 山東大學 爆炸沖擊效應與工程防護創新團隊 王明洋 中國人民解放軍理工大學 精密、特種加工與微製造創新團隊 賈振元 大連理工大學 高速鐵路軌道技術創新團隊 葉陽升 中國鐵道科學研究院 橋梁長期性能與安全可靠性研究創新團隊 張勁泉 交通運輸部公路科學研究所 重型鍛壓裝備與工藝創新團隊 吳生富 中國第一重型機械集團公司 基礎軟體技術創新團隊 梅 宏 北京大學 電子服務基礎技術創新團隊 吳朝暉 浙江大學 網路化協同空管系統創新團隊 張 軍 北京航空航天大學 雲服務平台技術創新團隊 孫林夫 四川省現代服務科技研究院 海洋衛星遙感技術創新團隊 毛志華 國家海洋局第二海洋研究所 衛星測繪關鍵技術創新團隊 唐新明 國家測繪局衛星測繪應用中心 列車網路控制與信息系統創新團隊 馮江華 株洲南車時代電氣股份有限公司 煤礦水害超前探測預警及快速救援科技創新團隊 張文棟 太原理工大學 西藏地質背景與成礦作用研究創新團隊 劉鴻飛 西藏自治區地質調查院
『玖』 新材料讓鋰離子電池9分鍾充電80%
如今電動 汽車 愈發受到市場青睞，但漫長的充電時間也讓人望而卻步。傳統燃油 汽車 僅需5分鍾即可滿油增程500公里，而目前市售最先進的電動 汽車 則需要「坐等」充電一小時才能達到同樣的增程效果。發展具有快速充電能力的大容量鋰離子電池一直是電動 汽車 行業的重要目標。中國科學技術大學的這項最新研究突破使人類距離該目標更近了一步。
論文第一作者金洪昌博士介紹：「在鋰離子電池中，能量通過鋰離子與電極材料的化學反應進出電池，因此電極材料對鋰離子的傳導能力是決定充電速度的關鍵；另一方面，單位質量或體積的電極材料容納鋰離子的多少也是一個重要因素。」
黑磷是白磷的同素異形體，特殊的層狀結構賦予了它很強的離子傳導能力和高理論容量，是極具潛力的滿足快充要求的電極材料。然而黑磷容易從層狀結構的邊緣開始發生結構破壞，實測性能遠低於理論預期。
為此，季恆星團隊採用「界面工程」策略將黑磷和石墨通過磷碳共價鍵連接在一起，在穩定材料結構的同時提升了黑磷石墨復合材料內部對鋰離子的傳導能力。針對電極材料在工作過程中會被電解液逐漸分解的化學物質所包裹，部分物質會阻礙鋰離子進入電極材料，就像玻璃表面的灰塵阻礙光線穿透一樣。研究團隊用輕薄的聚合物凝膠做成防塵外衣「穿」在黑磷石墨復合材料表面，使鋰離子得以順利進入。
「我們採用常規的工藝路線和技術參數將黑磷復合材料做成電極片。實驗室的測量結果表明，電極片充電9分鍾即可恢復約80%的電量，2000次循環後仍可保持90%的容量。」論文共同第一作者、中國科學院化學研究所研究員辛森介紹說，「如果能夠實現這款材料的大規模生產，找到匹配的正極材料及其他輔助材料，並針對電芯結構、熱管理和析鋰防護等進行優化設計，將有望獲得能量密度達350瓦時/千克並具備快充能力的鋰離子電池。」
這樣的鋰離子電池能夠使電動 汽車 的行駛里程接近1000公里，而特斯拉Model S滿電後的行駛里程為650公里。快速充電能力將使電動 汽車 的用戶體驗上升一個台階。