中国科学技术大学季恒星教授

『壹』 Science重磅：金属纳米催化剂，抗烧结稳定性理论

一、研究背景

纳米级结构材料简称为 纳米材料 ，广义上是三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围超精细颗粒材料的总称。根据2011年10月18日欧盟委员会通过的定义，纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状、团块状的天然或人工材料，这一基本粒的一个或多个维度尺寸在1纳米至100纳米之间，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50％以上。

在各种纳米技术中，纳米材料的稳定性是一个十分重要的问题，特别是对于异质金属纳米催化剂，以满足能源和环境要求。由热和/或化学诱导烧结将较小的金属纳米颗粒(NPs)转化为较大的NPs而导致的不稳定性严重降低了生产率，延迟了高活性纳米催化剂从实验室到工厂的转化，并且需要工厂停工以进行催化剂更换或再生，从而导致较大的资本成本。合理设计具有足够耐热性和操作寿命的纳米催化剂，除了具有高活性和选择性之外，即使对于一般的纳米科学领域也具有显著的经济和科学价值。

金属纳米粒子的烧结通过金属原子和/或金属-反应物络合物的形成和扩散[奥斯特瓦尔德熟化OR和/或通过载体上的粒子迁移和聚结(PMC)进行(图1A)。为了减轻烧结，已经使用了物理方法，例如空间限制和几何屏蔽，其包括将纳米粒子结合到1D管状或3D微/中孔材料中，以及在纳米粒子上完全/部分封装具有微通道的低反应性薄膜。这些方法的代价是堵塞活性位点和阻碍反应物的运输。化学上，金属-载体相互作用(MSI)的改变用于稳定NPs和控制烧结动力学，然而，这是载体组成和表面取向/缺陷、界面结构、晶格失配、混合/合金相形成、电荷重排和反应条件的复杂函数。 这一事实导致烧结动力学和基础MSI之间的巨大差距，并对载体的筛选和/或优化提出挑战，从而需要昂贵的试错实验。为了弥补这一差距，确定相应的MSI描述符和确定烧结动力学的控制规则以及开发设计理论来设计超稳定纳米催化剂的金属-载体界面是至关重要的。

二、研究成果

负载纳米催化剂的稳定性对于应对环境和能源挑战至关重要，需要基础理论来缓解反复试验和加速实验室到工厂的转化。为解决这一世界难题，近日， 中国科学技术大学李微雪教授和胡素磊博士 报道了 金属-载体相互作用的Sabatier原理，用于稳定金属纳米催化剂防止烧结，基于使用来自1252个能量学数据的标度关系的323个金属-载体对的动力学模拟。太强的相互作用会触发奥斯特瓦尔德成熟，而太弱的相互作用会刺激粒子迁移和聚结。载体的高通量筛选使纳米催化剂的烧结阻力在均匀载体上达到Tammann塔曼温度，在异能载体上远远超过该温度。第一性原理神经网络分子动力学模拟和实验证实了这一理论，为超稳定纳米催化剂的设计铺平了道路。 相关研究工作以 “Sabatier principle of metal-support interaction for design of ultrastable metal nanocatalysts” 为题发表在国际顶级期刊 《Science》 上。

这里介绍一下作者，李微雪，中国科学技术大学教授、博士生导师，国家杰出青年基金获得者，武汉大学本科毕业，1998年中科院力学研究所博士毕业；1999-2004年在德国马普协会Fritz Haber研究所、丹麦Aarhus大学从事博士研究。2004-2015年在中国科学院大连化学物理研究所工作，2015年至今在中国科学技术大学工作。李微雪教授先后获得中科院百人计划择优支持，国家杰出青年科学基金，中国催化青年奖，“万人计划”领军人才等荣誉称号。研究方向为理论与计算催化，近期主要围绕催化材料的晶相调控、纳米催化材料的表界面效应、以及纳米催化的稳定性展开系统理论研究。

（图为李微雪教授与胡素磊博士讨论分子动力学模拟中遇到的问题）

三、图文速递

图1. 能量学的烧结机理和标度关系

图2. 作为金属-载体相互作用函数的NPs稳定性的火山曲线

作者对323个金属-载体对的程序升温OR和PMC进行了动力学模拟分析，金属-载体对的初始平均直径相同，典型的为3.0 0.3 nm。研究表明，发现PMC的模拟Ton随SmEadh的绝对值线性增加（图2A），相反，OR的模拟Ton随Ebs的绝对值呈现线性下降的趋势（图2B）。因为OR和PMC都对烧结过程有贡献，所以整体烧结的有效Ton由Ton较低的较快者决定。考虑到OR和PMC速率对MSI的反依赖性以及Eadh和Ebs之间标度关系的约束，可以看到有效Ton的火山型关系（图2C）。

图3.支持金纳米粒子的火山曲线和分子动力学模拟

图4.超越火山曲线双功能载体的设计和高通量筛选

四、结论与展望

在这项研究中，作者报道了一个关于负载金属纳米粒子抗烧结稳定性的Sabatier原理，该原理基于粒子粘附能和原子与载体结合能之间的线性标度关系，两个MSI描述符对应于OR和PMC过程。利用1252个能量学数据对10种过渡金属和91种载体(共323对金属-载体)进行了烧结动力学模拟，揭示了烧结动力学对多孔硅的普遍火山依赖性。研究发现，在均质支撑上对应于最高稳定性的最佳金属-载体相互作用(MSI)既不应该太强也不应该太弱。MSI太强会引发快速OR，而MSI太弱会刺激PMC效应，两者都严重恶化了稳定性。对于具有最佳MSI至NPs的载体，烧结开始温度约为典型NPs的本体金属熔化温度Tm的一半(~3 nm)，这由长期报道的经验Tammann温度证实。所揭示的Sabatier原理使得异质含能载体的高通量筛选能够打破标度关系，并使所支持的纳米粒子的耐烧结性大大超过Tammann塔曼温度。基于第一性原理神经网络势的分子动力学模拟和现有实验证实的理论为超稳定纳米催化剂的设计铺平了道路。

五、文献

文献链接：

https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.abi9828

『贰』 中国科学技术大学近代物理系的科研人员

王安民 教授
王文阁 教授
邓友金 教授
卢建新 教授
刘秋宇 教授 完绍龙 教授 高道能 教授
丁桂军 副教授
石名俊 副教授 刘国柱 副教授
朱界杰 副教授
杨为民 副教授
肖志广 副教授
杨焕雄 副教授 陈 志 副教授
秦敢 副教授
谢彦波 副教授
潘海俊 博 士 马文淦 教授 王群 教授 叶邦角 教授 孙腊珍 教授
刘衍文 教 授 李澄 教授 张子平 教授 杜江峰 教授
汪晓莲 教授 周先意 教授 赵政国 教授 蒋一 教授
韩良 教授 彭新华 教授 苏吉虎 教 授(特任)
张仁友 副教授 邵 明 副教授 鄢文标 副教授 孔 伟 博 士
孙勇杰 博 士 俞昌旋 院 士 马锦秀 教授 王少杰 教授 王晓方 教授
刘万东 教授 李定 教授 朱晓东 教授 张文禄 教 授
陈银华 教授 杨维纮 教授 郑坚 教授 秦宏 教授
曹金祥 教授
万树德 副教授 李弘 副教授 张鹏飞 副教授 蔡辉山 副教授
周海洋 博 士 温晓辉博 士 谢锦林 博 士 吴征威 博 士
朱建州 副教授(特任) 朱林繁 教授 陈向军 教授 陈 帅 教 授 陈 凯 教 授
陈增兵 教授 杨涛 教授 郁司夏 教授 苑震生 教授
潘建伟 教授
刘乃乐 副教授
单 旭 副教授 徐春凯 副教授 王永纲 教授 朱大鸣 教授 安琪 教授 阴泽杰 教授
刘树彬 教授 金革 教授
王坚 副教授 宋克柱 副教授 武 杰 副教授 赵智宏 副教授
梁昊 副教授 杨俊峰 博 士 李 锋 副教授(特任) 曹 平 副教授(特任) 王砚方 教 授
叶云秀 教 授 闫沐霖 教授 许咨宗 教 授
朱栋培 教 授 张永德 教 授 陈宏芳 教 授 汪秉宏 教授
周子舫 教 授 周永钊 教 授
闻一之 教 授
徐克尊 教 授
韩荣典 教 授 程 耕 教 授 虞孝麒 教 授
詹如娟 教 授

『叁』 中国科学技术大学数学系的师 资 队 伍

长江特聘教授: 叶向东
长江讲座教授: 舒其望 陈秀雄
华罗庚讲席教授: 龚升教授 石钟慈院士 鄂维南教授 张景中院士
吴文俊讲席教授: 陈秀雄
杰出青年基金获得者: 叶向东（A类） 程艺（A类） 舒其望（B类） 陈发来（A类） 庆杰（B类） 苏育才（A类）
中科院百人计划: 叶向东 程艺 肖体俊 胡森 陈发来 郜云 邢朝平 陆云光 沈维孝 麻希南 苏育才 殷峥
教育部青年教师奖获得者: 陈发来
教育部新世纪人才: 梁进 陈卿 沈维孝 麻希南 苏育才 黄文 任广斌 梁兴 王毅 邓建松 贺劲松 邵松 徐岩
教授[20名] 副教授[30名] 博士后[10名]
客座、兼职与返聘教授[31名]

『肆』 管理科学与工程的编委

主编
杨宝臣 教授天津大学 (Prof. Baochen Yang, Tianjin University)
任浩 教授同济大学 (Prof. Hao Ren, Tongji University)
编委会
车阿大 教授西北工业大学 (Prof. A'da Che, Northwest University of Technology)
陈冬林 教授武汉理工大学 (Prof. Donglin Chen, Wuhan University of Technology)
陈旭 教授电子科技大学 (Prof. Xu Chen, University of Electronic Science and Technology of China)
葛秋萍 副教授华中科技大学 (Dr. Qiuping Ge, Huazhong University of Science & Technology)
谷斌 教授华南理工大学 (Prof. Bin Gu, South China University of Technology)
李登峰 教授福州大学 (Prof. Dengfeng Li, Fuzhou University)
刘志迎 教授中国科学技术大学 (Prof. Zhiying Liu, University of Science and Technology of China)
刘新旺 教授东南大学 (Prof. Xinwang Liu, Southeast University)
刘业政 教授合肥工业大学 (Prof. Yezheng Liu, Hefei University of Technology)
秦学志 教授大连理工大学 (Prof. Xue Qin, Dalian University of Technology)
齐二石 教授天津大学 (Prof. Er'shi Qi, Tianjing Univercity)
宋守信 教授北京交通大学 (Prof. Shouxin Song, Beijing Jiaotong University)
宋艳 教授哈尔滨工业大学 (Prof. Yan Song, Harbin Institute of Technology)
吴祈宗 教授北京理工大学 (Prof. Qizong Wu, Beijing Institute of Techonology)
徐章一 教授武汉理工大学 (Prof. Zhangyi Xu, Wuhan University of Technology)
胥悦红 教授中央民族大学 (Prof. Yuehong Xu, Minzu University of China)
薛惠锋 教授西北工业大学 (Prof. Huifeng Xue, Northwestern Polytechnical University)
尤建新 教授同济大学 (Prof. Jianxin You, Tongji University)
杨建华 教授北京科技大学 (Prof. Jianhua Yang, University of Science & Technology Beijing)
袁勤俭 教授南京大学 (Prof. Qinjian Yuan, Nanjing University)
左小德 教授暨南大学 (Prof. Xiaode Zuo, Jinan University)

『伍』 中美团队研制出锂离子电池材料，充电多久可以恢复电量

中美团队研制出锂离子电池材料，充电多久可以恢复电量？

充电速度慢、续航里程短，是当前制约电动汽车发展的主要因素之一。近期，中国科学技术大学季恒星教授研究组与美国加州大学洛杉矶分校、中国科学院化学研究所等机构合作，研制出一种新型黑磷复合材料，充电9分钟即可恢复约80%的电量，使兼具快速充电、高电荷容量、长寿命优点的锂离子电池成为可能。10月9日，国际权威学术期刊《科学》发表了这项成果。

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“我们采用常规的工艺路线和技术参数，将黑磷复合材料做成电极片。实验室测量结果表明，电极片充电9分钟即可恢复约80%的电量，2000次循环后仍可保持90%的电荷容量。”中科院化学所研究员辛森介绍，如果能够实现这款材料的大规模生产，找到匹配的正极材料及其他辅助材料，并针对电芯结构、热管理和析锂防护等进行优化设计，将有望获得能量密度达每千克350瓦时并具备快速充电能力的锂离子电池。

『陆』 中国博士后科学基金会的理事成员

名誉理事长：李政道 美国哥伦比亚大学教授
陈佳洱 北京大学物理学院教授，中国科学院院士
理 事 长：陈宜瑜 国家自然科学基金委员会主任，研究员，中国科学院院士
副理事长： 黄伯云 中南大学校长，教授，中国科学院院士
刘京生 中国再保险(集团)公司党委书记、总经理
欧阳钟灿 中国科学院理论物理研究所研究员，中国科学院院士
陈章良 中国农业大学校长，教授
庄子健 人社部留学人员和专家服务中心原主任
夏文峰 人社部留学人员和专家服务中心主任
秘 书 长：夏文峰
理 事：陈宜瑜
黄伯云
刘京生
欧阳钟灿
陈章良
庄子健
夏文峰
（以下按姓氏笔划排序）
文 兰 北京大学数学学院教授，中国科学院院士
王利明 中国人民大学法学院院长，教授
刘 伟 北京大学经济学院院长，教授
张文栋 太原理工大学校长，教授
张来斌 中国石油大学（北京）校长，教授
张 跃 北京科技大学副校长，教授
李 扬 中国社会科学院金融研究所所长、金融研究中心主任，研究员，中国社会科学院学部委员
李 阳 中国石油化工股份有限公司油田勘探开发事业部主任，教授
李焯芬 清华大学水利系教授，中国工程院院士
杨玉良 国务院学位委员会办公室主任、教育部学位管理与研究生教育司司长，复旦大学教授，中国科学院院士
苏义脑 中国石油集团钻井工程技术研究院副院长，研究员，中国工程院院士
陈和生 中国科学院高能物理研究所所长，研究员，中国科学院院士
周宪梁 中国医学科学院、中国协和医科大学阜外心血管病医院门诊部主任，主任医师
侯建国 中国科学技术大学常务副校长，教授，中国科学院院士
柳怀祖 中国科学院中国高等科学技术中心秘书长，研究员
贺福初 中国人民解放军军事医学科学院副院长，研究员，中国科学院院士
赵 路 财政部教科文司司长
蒋洪德 清华大学热能工程系教授，中国工程院院士
戴 浩 中国人民解放军总参谋部第六十一研究所研究员，中国工程院院士
韩德民 首都医科大学附属北京同仁医院院长，北京市耳鼻咽喉科研究所所长，教授、主任医师
詹启敏 中国医学科学院副院长，中国协和医科大学副校长，教授
潘晨光 中国社会科学院人事教育局副局长，研究员
监 事：张建成 人社部办公厅副巡视员

『柒』 中国科学技术大学物理系的两院院士

赵忠贤
物理学家。辽宁新民人。1964年毕业于中国科学技术大学技术物理系。1987年当选为第三世界科学院院士。中国科学院物理研究所研究员，超导国家重点实验室主任。一直从事低温与超导研究。1967－1972年参加几项国防任务。1976年开始从事探索高温超导电性研究。所发表的论文包括第Ⅱ类超导体的磁通钉扎与临界电流问题；非晶态合金的超导电性。1983年开始研究氧化物超导体BPB系统及重费米子超导性，1986年底在Ba-La-Cu-O系统研究中，注意到杂质的影响，并于1987年参与发现了液氮温区超导体 。
1991年当选为中国科学院院士(学部委员)。
郭光灿
光学和量子信息专家。1942年生于福建惠安。1965年毕业于中国科学技术大学无线电电子学系。现任中国科学院中国科学技术大学量子信息重点实验室主任、物理系教授。
主要从事量子光学、量子密码、量子通信和量子计算的理论和实验研究。提出概率量子克隆原理，推导出最大克隆效率，在实验上研制成功概率量子克隆机和普适量子克隆机。发现在环境作用下不会消相干的“相干保持态”，提出量子避错编码原理，被实验证实。提出一种新型可望实用的量子处理器，被实验证实。在实验上实现远距离的量子密钥传输，建立基于量子密码的保密通信系统，并提出“信道加密”的新方案，有其独特的安全保密优点。在实验上验证了K-S理论，有力地支持了量子力学理论。发现奇偶相干态的奇异特性等。
2003年当选为中国科学院院士。
侯建国
物理化学家。1959年生于福建平潭。1983年毕业于中国科学技术大学物理系，1989年获中国科学技术大学博士学位。1993年至1995年在美国Oregon州立大学化学系做助理研究员。现任中国科学技术大学教授、副校长、理化科学中心主任。
主要从事结构分析、表面物理化学和无机材料制备方法的研究。利用分子自组装技术，获得了能够分辨碳—碳单键和双键的分子图像，并从实验和理论上分别论证了扫描隧道显微术对单分子直接成像的可能性与限制因素，并进而确定了C 表面晶格的取向特征。此外，发展了确定单分子在固体表面吸附取向与局域电子态的方法，提出了制备具有特殊性能的同质分子超晶格的新途径。
2003年当选为中国科学院院士。
饶子和
分子生物物理与结构生物学家。1950年生于江苏南京。1977年毕业于中国科技大学，1982年获中国科学院研究生院硕士学位，1989年获墨尔本大学博士学位。现任清华大学教授，中国科学院生物物理研究所所长，生物大分子国家重点实验室主任。
在《Nature》上发表了SIV-MA的晶体结构，首次提出HIV及其家族分子的装配模型；在《Cell》上发表了H Factor Ⅸ EGF-like Domain与Ca++结合复合物的结构与功能研究结果，揭示了该复合物的生物学机理；在2003年SARS爆发期间，成功地解析出第一个SARS病毒的蛋白质－3CLPRO及其与抑制剂复合物的晶体结构，为抗SARS药物的发现奠定了重要的结构基础，论文在《PNAS》上发表。其研究组已经系统地表达出200余个与人类健康密切相关的重要蛋白质，解析出50多个重要蛋白质的结构。
2003年当选为中国科学院院士。 王震西
磁性及非晶态材料专家。江苏省海门市人。1942年9月3日出生。1964年毕业于中国科技大学物理系获学士学位。中国科学院北京三环新材料高技术公司总经理、研究员。长期从事磁性非晶态材料的研究及应用推广。研制成功我国第一代国防用多种微波铁氧体材料和器件。在非晶态DyCo3．4合金薄膜中，合作发现并命名了SPerimagnet（散磁性）新型磁结构。研制成功具有我国自己特色的低纯度钕稀土铁硼永磁合金，系统地解决了大规模工业生产中整套关键技术、工艺和设备，并积极推广。创建产业型三环新材料高技术公司，经济效益显著。多次获得国家及省部级奖励?quot;低纯度钕稀土铁硼永磁合金获1988年国家科技进步奖一等奖。发表学术论文数十余篇。
1995年当选为中国工程院院士。
许祖彦
1940年2月生，1963年中国科大技术物理系毕业分配到中科院物理所，从事激光物理与激光技术研究至今。主要研究方向为可调谐激光，全固态激光和超快激光的研究与应用。研究有机染料可调谐激光技术，获国家科技进步二等奖一项，中科院科技进步二等奖二项，电子部科技进步二等奖一项。研究非线性光学和光参量宽调谐激光，获国家发明二等奖一项，中科院科技进步一等奖一项。研究大功率全固态激光，取得多项国内外领先成果和发明。研究超快激光，国内首创全固态飞秒光源和国际领先宽调谐飞秒激光器等。
2001年当选为中国工程院院士。
陈立泉
1940年生于四川南充,1964年毕业于中国科学技术大学物理系，同年到中国科学院物理研究所工作至今。其间1976～1978年赴西德马普协会固体所进修；1985年、1990年和1992年曾分别在法国科研中心波尔多固体化学研究所、荷兰代尔夫特理工大学和日本东京工业大学任客座教授。主要研究方向:纳米离子: 纳米离子材料和离子电子混合导电材料的制备和表征；纳米离子材料和离子电子混合导电材料的离子和电子的输运特性和其他物理性质。高能电池和燃料电池中的物理化学过程。发表论文下230余篇，申请发明专利13项。长期从事固态离子学的研究，是我国固态离子学的创始人之一，长期从事锂电池、锂离子电池及可持续能源领域内的研究工作，在固态离子学及可持续能源领域在国际上享有很高的声誉。现担任国际固态离子学学会的委员、“ Solid State Ionics ”国际杂志的编委，中国固态离子学会名誉理事长，曾任中国固态离子学学会理事长。发表论文230余篇，申报发明专利13项。曾是国家863计划二次锂电池专题负责人并参加了课题研究，主持了专题研究计划的制定和实施及全国11个子课题研究的协调。近年来取得纳米金属储锂合金负极材料等一批国际一流水平的研究成果，这一成果被美国能源部年度政府工作报告中引用的唯一一篇中国的文献。
2001年当选为中国工程院院士。

『捌』 创新人才推进计划的首批入选对象

根据《创新人才推进计划实施方案》规定，科技部对地方和相关部门推荐的创新人才推进计划中青年科技创新领军人才、科技创新创业人才、重点领域创新团队和创新人才培养示范基地进行了专家评议，共产生了140名中青年科技创新领军人才、64名科技创新创业人才、46个重点领域创新团队和18个创新人才培养示范基地，拟作为入选对象。 中青年科技创新领军人才拟入选对象名单——140名 姓 名 所 在 单 位 职 称 郑南峰 厦门大学 教授 宋延林 中国科学院化学研究所 研究员 谢 毅 中国科学技术大学 教授 苏成勇 中山大学 教授 陈 军 南开大学 教授 冷劲松 哈尔滨工业大学 教授 蒋成保 北京航空航天大学 教授 刘加平 江苏省建筑科学研究院有限公司 高级工程师 陆延青 南京大学 教授 范景莲 中南大学 教授 华卫琦 烟台万华聚氨酯股份有限公司 研究员 王 强 东北大学 教授 何 耀 苏州大学 教授 贾德昌 哈尔滨工业大学 教授 郭朝晖 中国钢研科技集团有限公司 教授 朱广山 吉林大学 教授 张献明 山西师范大学 教授 严永刚 四川国纳科技有限公司 教授 王齐华 中国科学院兰州化学物理研究所 研究员 陈继涛 青海泰丰先行锂能科技有限公司 教授 李桂鹏 宁夏东方钽业股份有限公司 高级工程师 朱永官 中国科学院城市环境研究所 研究员 王利兵 湖南出入境检验检疫局检验检疫技术中心 研究员 王东晓 中国科学院南海海洋研究所 研究员 冯新斌 中国科学院地球化学研究所 研究员 万师强 河南大学 教授 陈焕文 东华理工大学 教授 许国仁 哈尔滨工业大学 教授 王 凡 中国科学院海洋研究所 研究员 崔丽娟 中国林业科学研究院 研究员 宋永会 中国环境科学研究院 研究员 刘建国 中国科学院合肥物质科学研究院 研究员 张 兵 中国城市规划设计研究院 教授 于卫东 国家海洋局第一海洋研究所 研究员 曹一家 湖南大学 教授 邱利民 浙江大学 教授 尧命发 天津大学 研究员 黄 和 南京工业大学 教授 黄 飞 华南理工大学 教授 王伟胜 国家电网公司 高级工程师 陈海生 鄂尔多斯市东胜区大规模储能技术研究所 研究员 胡志岩 英利集团有限公司 高级工程师 陈化兰 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 研究员 黄三文 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 研究员 张友军 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 研究员 金勇丰 浙江大学 教授 郭文武 华中农业大学 教授 任 军 江西农业大学 教授 韦革宏 西北农林科技大学 教授 向文胜 东北农业大学 教授 严小军 宁波大学 研究员 李海燕 吉林农业大学 教授 舒鼎铭 广东省农业科学院 研究员 吴义强 中南林业科技大学 教授 朱 艳 南京农业大学 教授 白跃宇 河南省动物卫生监督所 研究员 陈历俊 北京三元食品股份有限公司 高级工程师 王继华 云南省农业科学院 研究员 陈凤祥 安徽省农业科学院 研究员 杨 洲 华南农业大学 教授 汤继华 河南农业大学 教授 梁 峻 大连獐子岛渔业集团股份有限公司 高级工程师 颜 宁 清华大学 教授 宋尔卫 中山大学 教授 聂勇战 中国人民解放军第四军医大学 教授 宋保亮 中国科学院上海生命科学研究院 研究员 夏 昆 中南大学 研究员 李晓明 浙江大学 教授 康九红 同济大学 教授 罗凌飞 西南大学 教授 张 烜 中国医学科学院北京协和医院 教授/主任医师 黄 波 中国医学科学院基础医学研究所 教授 史春梦 中国人民解放军第三军医大学 教授 张 宁 天津医科大学 教授 胡志斌 南京医科大学 教授 杨黄浩 福州大学 教授 徐 浩 中国中医科学院 主任医师 俞 飚 中国科学院上海有机化学研究所 研究员 张 军 厦门大学 教授 曾绍群 华中科技大学 教授 张丽华 中国科学院大连化学物理研究所 研究员 邢婉丽 博奥生物有限公司 研究员 汤亚杰 湖北工业大学 教授 李长贵 中国食品药品检定研究院 研究员 杨其峰 山东大学 教授 陈 翔 中南大学 教授 唐 卓 中国科学院成都生物研究所 研究员 李卫华 上海市计划生育科学研究所 研究员 方 忠 中国科学院物理研究所 研究员 封东来 复旦大学 教授 张 旭 四川大学 教授 丁 雷 中国科学院上海技术物理研究所 研究员 刘冰冰 吉林大学 教授 赵 勇 山东量子科学技术研究院有限公司 / 张 靖 山西大学 教授 陈小伟 中国工程物理研究院总体工程研究所 研究员 孙泽洲 中国航天科技集团公司中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部 研究员 邾继贵 天津大学 教授 单忠德 机械科学研究总院 研究员 杨灿军 浙江大学 教授 韩建达 中国科学院沈阳自动化研究所 研究员 夏长亮 天津大学 教授 熊继军 中北大学 教授 周建庭 重庆交通大学 教授 赵玉龙 西安交通大学 教授 张江涛 中国计量科学研究院 研究员 王社权 株洲钻石切削刀具股份有限公司 高级工程师 马云翔 中国船舶重工集团公司第七〇三研究所 研究员 马玉山 吴忠仪表有限责任公司 高级工程师 高西奇 东南大学 教授 李成名 中国测绘科学研究院 研究员 冯 丹 华中科技大学 教授 莫则尧 北京应用物理与计算数学研究所 研究员 王国胤 重庆邮电大学 教授 郑庆华 西安交通大学 教授 张艳宁 西北工业大学 教授 石晶林 中国科学院计算技术研究所 研究员 赵红卫 中国铁道科学研究院 研究员 卢 凯 中国人民解放军国防科学技术大学 研究员 钟茂华 中国安全生产科学研究院 研究员 刘 宏 北京大学深圳研究生院 教授 宋 波 公安部天津消防研究所 研究员 刘纪平 中国测绘科学研究院 研究员 余正涛 昆明理工大学 教授 郜春海 北京交控科技有限公司 研究员 李先贤 广西师范大学 教授 肖佐楠 苏州国芯科技有限公司 高级工程师 刘迪军 电信科学技术研究院 高级工程师 赵宇航 上海集成电路研发中心有限公司 研究员 肖文交 中国科学院新疆生态与地理研究所 研究员 谢树成 中国地质大学（武汉） 教授 杨进辉 中国科学院地质与地球物理研究所 研究员 曾令森 中国地质科学院地质研究所 研究员 刘建妮 西北大学 教授 陶春辉 国家海洋局第二海洋研究所 研究员 李海波 中国科学院武汉岩土力学研究所 研究员 梁卫国 太原理工大学 教授 王宝善 中国地震局地球物理研究所 研究员 雷建设 中国地震局地壳应力研究所 研究员 曾志刚 中国科学院海洋研究所 研究员 重点领域创新团队拟入选对象名单——46个 团 队 名 称 团 队 负责人 依 托 单 位 航天催化新材料研究创新团队 张 涛 中国科学院大连化学物理研究所 半导体低维量子结构与器件技术创新团队 张 荣 南京大学 新兴有机平板显示的材料与器件创新团队 王利祥 中国科学院长春应用化学研究所 甲醇制烯烃创新团队 刘中民 中国科学院大连化学物理研究所 高分子材料成型及模具创新团队 申长雨 郑州大学 光催化重点领域创新团队 王心晨 福州大学 金属熔体分散处理高技术创新团队 张少明 北京有色金属研究总院 半导体照明技术创新团队 江风益 南昌大学 稀土湿法冶金与轻稀土应用创新团队 李 梅 内蒙古科技大学 村镇建筑材料创新团队 王武祥 中国建筑材料科学研究总院 海洋动力过程与气候创新团队 吴立新 中国海洋大学 中亚干旱区生态与环境研究创新团队 陈 曦 中国科学院新疆生态与地理研究所 数值预报创新团队 沈学顺 国家气象中心 重金属污染防治创新团队 柴立元 中南大学 含大规模分布式能源的复杂电网规划运行优化理论与方法创新团队 王成山 天津大学 水稻种质创新和超级稻分子育种创新团队 钱 前 中国水稻研究所 植物病毒与病害防控创新团队 陈剑平 浙江省农业科学院 绿色农药与有害生物控制创新团队 宋宝安 贵州大学 果蔬加工与质量安全创新团队 单 杨 湖南省农业科学院 农业生物多样性利用与保护创新团队 李成云 云南农业大学 退化及污染农田修复创新团队 曾希柏 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 心脑保护转化医学研究创新团队 熊利泽 中国人民解放军第四军医大学 呼吸与肺循环疾病防治研究创新团队 王 辰 卫生部北京医院 肿瘤干细胞研究创新团队 卞修武 中国人民解放军第三军医大学 脑血管病防治研究创新团队 王拥军 首都医科大学附属北京天坛医院 免疫系统的形成与疾病的关系研究创新团队 徐安龙 中山大学 面向重大民生问题的转化医学研究创新团队 王 俊 深圳华大基因研究院 中药资源创新团队 黄璐琦 中国中医科学院 植介入医疗器械的生物力学与力生物学创新团队 樊瑜波 北京航空航天大学 沉香等珍稀南药诱导形成机制及产业化技术创新团队 魏建和 中国医学科学院药用植物研究所海南分所 量子信息及其物理基础创新团队 孙昌璞 北京计算科学研究中心 金融数学创新团队 吴 臻 山东大学 爆炸冲击效应与工程防护创新团队 王明洋 中国人民解放军理工大学 精密、特种加工与微制造创新团队 贾振元 大连理工大学 高速铁路轨道技术创新团队 叶阳升 中国铁道科学研究院 桥梁长期性能与安全可靠性研究创新团队 张劲泉 交通运输部公路科学研究所 重型锻压装备与工艺创新团队 吴生富 中国第一重型机械集团公司 基础软件技术创新团队 梅 宏 北京大学 电子服务基础技术创新团队 吴朝晖 浙江大学 网络化协同空管系统创新团队 张 军 北京航空航天大学 云服务平台技术创新团队 孙林夫 四川省现代服务科技研究院 海洋卫星遥感技术创新团队 毛志华 国家海洋局第二海洋研究所 卫星测绘关键技术创新团队 唐新明 国家测绘局卫星测绘应用中心 列车网络控制与信息系统创新团队 冯江华 株洲南车时代电气股份有限公司 煤矿水害超前探测预警及快速救援科技创新团队 张文栋 太原理工大学 西藏地质背景与成矿作用研究创新团队 刘鸿飞 西藏自治区地质调查院

『玖』 新材料让锂离子电池9分钟充电80%

如今电动 汽车 愈发受到市场青睐，但漫长的充电时间也让人望而却步。传统燃油 汽车 仅需5分钟即可满油增程500公里，而目前市售最先进的电动 汽车 则需要“坐等”充电一小时才能达到同样的增程效果。发展具有快速充电能力的大容量锂离子电池一直是电动 汽车 行业的重要目标。中国科学技术大学的这项最新研究突破使人类距离该目标更近了一步。

论文第一作者金洪昌博士介绍：“在锂离子电池中，能量通过锂离子与电极材料的化学反应进出电池，因此电极材料对锂离子的传导能力是决定充电速度的关键；另一方面，单位质量或体积的电极材料容纳锂离子的多少也是一个重要因素。”

黑磷是白磷的同素异形体，特殊的层状结构赋予了它很强的离子传导能力和高理论容量，是极具潜力的满足快充要求的电极材料。然而黑磷容易从层状结构的边缘开始发生结构破坏，实测性能远低于理论预期。

为此，季恒星团队采用“界面工程”策略将黑磷和石墨通过磷碳共价键连接在一起，在稳定材料结构的同时提升了黑磷石墨复合材料内部对锂离子的传导能力。针对电极材料在工作过程中会被电解液逐渐分解的化学物质所包裹，部分物质会阻碍锂离子进入电极材料，就像玻璃表面的灰尘阻碍光线穿透一样。研究团队用轻薄的聚合物凝胶做成防尘外衣“穿”在黑磷石墨复合材料表面，使锂离子得以顺利进入。

“我们采用常规的工艺路线和技术参数将黑磷复合材料做成电极片。实验室的测量结果表明，电极片充电9分钟即可恢复约80%的电量，2000次循环后仍可保持90%的容量。”论文共同第一作者、中国科学院化学研究所研究员辛森介绍说，“如果能够实现这款材料的大规模生产，找到匹配的正极材料及其他辅助材料，并针对电芯结构、热管理和析锂防护等进行优化设计，将有望获得能量密度达350瓦时/千克并具备快充能力的锂离子电池。”

这样的锂离子电池能够使电动 汽车 的行驶里程接近1000公里，而特斯拉Model S满电后的行驶里程为650公里。快速充电能力将使电动 汽车 的用户体验上升一个台阶。