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教学与科研

我院2018届校友胡敬聪以共同一作在Science发表解析低至1nm铁电性层状氧化铋薄膜的论文

近日，北京科技大学田建军教授课题组和北京工业大学隋曼龄教授课题组在实现超薄（1nm，一个单胞层厚度）铋氧化物薄膜的铁电性研究方向取得重大突破。中国矿业大学材料科学与工程专业2018届毕业生胡敬聪博士为论文共同第一作者，相关成果发表在2023年3月23日刊出的《Science》杂志上，论文题目为《Ferroelectricity in layered bismuth oxide down to 1 nanometer》。（ https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm5134）该文通过溶胶-凝胶法成功合成了一种新型的氧化铋（Bi6O9）铁电薄膜。这种薄膜在仅有1纳米的超薄厚度下，仍展现出高达17 μC∙cm-2的剩余极化能力，这在材料科学中是一个非凡的成就。利用先进的显微表征技术，如低剂量-低剂量曝光技术（iDPC）、同步辐射X射线衍射以及密度泛函理论（DFT）计算，精确地揭示了这种铁电薄膜的原子结构。研究发现，掺杂元素钐（Sm）部分取代了铋（Bi）的位置，呈现出一种层状的Pmm2空间群全新结构的铁电薄膜。更为引人注目的是，当薄膜厚度减至
我院本科生王浩在煤炭固废回收制备炭材料及其绿色储能取得进展

煤炭作为重要的基础能源与工业原料，在能源供热满足社会发展的需求之外，同时也作为煤炭工业的原材料通过干馏、液化、气化、高温裂解等工序制备煤焦油、焦炭、炭黑、活性炭等材料。但在煤炭开采与工业生产的过程中，会产生大量的煤基固体废弃物，目前对其处置主要以填埋堆存为主，在这之中大量的煤基废物无法得到有效地利用，造成了资源浪费。因此，开发煤炭的绿色再利用方法是推动实现碳中和、碳达峰目标的重要途径，对提高煤炭资源的高值高质利用，推动绿色可持续发展、加强生态文明建设具有重要意义。近日，我院材料科学与工程专业（能源材料方向）本科生王浩在先进化学电源研究所指导下，在废弃煤基滤料循环再利用为钠、钾离子电池炭负极材料方面取得进展。相关成果以“Recycling of waste coal-based filter materials into carbon anode materials for potassium and sodium-ion batteries”为题发表在国际学术期刊《Materials Today Sustainability》（影响因子IF=7.8，JCR一区）。中国矿业大学为第一完成
我院本科生杨泽城在离子电池方向研究取得进展

钾离子电池由于其成本较低和钾金属资源丰富且绿色环保等特点，有望在大规模储能等领域得到广泛应用。负极材料的性能对钾离子电池的工作电压与可逆容量具有重要影响。然而，钾离子电池负极材料的储钾容量和结构稳定性往往较差，严重制约了钾离子电池的实际应用。因此，开发先进的负极材料具有重要的研究意义与实用价值。近日，我院先进化学电源研究所在钾离子电池负极材料的结构构建研究方面取得新进展，提出一种基于结晶诱导的炭纳米片厚度调控策略，提高钾离子电池的电化学储钾性能。相关成果以“Crystallization-induced thickness tuning of carbon nanosheets for fast potassium storages”为题发表在国际学术期刊《Journal of Colloid and Interface Science》（影响因子IF=9.9，JCR一区，TOP）。中国矿业大学为第一完成单位，我院新能源材料与器件专业2020级本科生杨泽城为第一作者，我院教师陈亚鑫为通讯作者。结晶诱导下无机盐晶体形态设计此工作通过在胶束-盐体系中调节无机盐的形核与晶体生长行为，进而控制

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