上海交大教授发表论文

成果简介

高容量硅 (Si) 被公认为高性能锂离子电池 (LIB) 的潜在负极材料。但是，放电/充电过程中的大体积膨胀阻碍了其面积容量。 本文，上海交通大学微纳米科学技术研究院张亚非教授课题组在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊 发表名为“Binder-Free, Flexible, and Self-Standing Non-Woven Fabric Anodes Based on Graphene/Si Hybrid Fibers for High-Performance Li-Ion Batteries”的论文， 研究设计了一个柔性石墨烯纤维织物（GFF）为基础的三维导电网络，形成无粘合剂且自支撑的高性能锂离子电池的硅负极。

Si 颗粒被牢固地包裹在石墨烯纤维。起皱引起的大量空隙石墨烯在纤维中能够有效地适应锂化/脱锂过程中硅的体积变化。GFF/Si-37.5% 电极在 100 次循环后在0.4 mA cm –2的电流密度下表现出优异的循环性能，比容量为 920 mA hg –1。此外，GFF/Si-29.1% 电极在 400 次循环后在0.4 mA cm –2的电流密度下表现出 580 mA hg –1的优异可逆容量。GFF/Si-29.1% 电极的容量保持率高达 96.5%。更重要的是，质量负载为 13.75 mg cm –2的 GFF/Si-37.5% 电极实现了 14.3 mA h cm –2的高面积容量，其性能优于报道的自支撑 Si 阳极。这项工作为实现用于高能 LIB 的无粘合剂、柔性和自立式 Si 阳极提供了机会。

图文导读

图 1. (a) 自立式 GFF/Si - X电极制造过程示意图。（b）醋酸溶剂中的 GOF/Si、（c）GOFF/Si 和（d）GFF/Si- X 的数码照片，揭示了其柔韧性。(e) GFF/Si-37.5% 电极冲压成面积为 1.12 cm 2 的小圆盘。

图 2. (a) GFF/Si-37.5% 低倍率的 SEM 图像和 (b) 部分放大的 SEM 图像，揭示了两个独立的纤维在两者相遇的点合并为一个。(c,d) GFF/Si-37.5% 表面和横截面的 SEM 图像。

图 3. GFF/Si- X电极在 0.4 mA cm –2电流密度下的电化学特性；所有比容量均以自立式电极的总质量为基础计算。(a) 第一次循环充电/放电电压曲线。(b) ICE 的比较分析。(c) 循环性能比较。(d) GFF/Si-37.5% 电极在 0.2 mV s –1扫描速率下的CV 测量值。(e) GFF/Si-37.5% 的倍率性能。(f) 具有不同阳极重量的 GFF/Si-37.5% 电极的面积容量

图 4. GFF/Si-HI、GFF/Si-37.5% 和 GFF/Si-800 C 电极的循环性能比较

图 5. GFF/Si-HI、GFF/Si-37.5% 和 GFF/Si-800 C 的成分分析：(a) XRD 图，(b) 拉曼光谱，(c) GFF/Si-的 TGA 曲线N 2气氛中的HI ，和 (d) FT-IR 光谱。

图 6. (a,b) GFF/Si-37.5% 电极在循环前后的拉曼光谱和 XRD 图案。GFF/Si-37.5% 电极在 100 次放电/充电循环后的形态研究：(c,d) 锂化/脱锂后低倍和高倍率的 SEM 图像；插图是循环后 GFF/Si-37.5% 电极的数码照片；(e,f) TEM 和 HRTEM 图像；插图是低倍放大的 SAED 图像；(g) 元素映射。

小结

在这项研究中，基于 GFF 的 3D 导电网络被设计用于无粘合剂和自立式 Si 阳极。GFF 结构在放电/充电循环期间成功地抑制了 Si 的体积膨胀。提出了一种新策略，用于制造用于高性能 LIB 的无粘合剂、柔性和自立式 Si 阳极。

文献：

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陈文，博士生导师，IEEE高级会员，国家973课题负责人。， 1993 年于武汉大学获硕士学位， 1999 年于日本国立电气通信大学获博士学位。在日留学期间享受日本政府奖学金资助。 1999 年－2001 年，日本学术振兴会特别研究员。 2001 年－2003年，加拿大 ALBERTA 大学信息研究实验室，博士后研究员。 2003 年－2005 年，加拿大 ALBERTA 大学电子与计算机工程系，副研究员。 2006 年 由上海交通大学引进，现任上海交通大学电子工程系教授，博士生导师。 1997年7月赴法国Cergy-Pontoise大学， 英国帝国理工学院和Dundee大学短期访问。 2000年3月赴美国Illinoise大学芝加哥分校，Vanderbilt大学和Wisconsin大学短期访问。2001年1月赴日本大阪大学和大阪教育大学短期访问。2007年3月赴美国北卡大学短期访问。1997年获“有山纪念研究奖励赏”，2001获“PIMS博士后奖”，2006年入选 “教育部新世纪优秀人才计划”, 2007年入选“浦江人才计划”。多年来一直从事网络编码与协作通信的研究。在IEEE杂志和会议等发表论文100余篇。陈文教授目前承担国家自然科学基金，国家973项目及国家重大专项等20余项。陈文教授目前任全国博士后工作站评审委员会电子信息专家组召集人，上海交通大学信号处理与系统研究所所长，上海市电子学会常务理事、副秘书长兼信号处理专业委员会主任，IEICE上海分会主席，IEEE通信学会通信理论技术委员会委员。

亲你好，海洋学领域国际知名期刊Frontiers in Marine Science在线发表了由上海交通大学海洋学院张召儒副教授、周朦教授与合作者的研究论文“ Spatial Variations of Phytoplankton Biomass Controlled by River Plume Dynamics Over the Lower Changjiang Estuary and Adjacent Shelf Based on High-Resolution Observations ”。文章提出包含冲淡水锋面动力过程在内的一系列中小尺度过程是调控长江口及邻近陆架海域浮游植物量变化和藻华爆发的关键机制，为我们重新审视河口近海生态系统动力学提供了新的视角与启示。文章在线发表后浏览量已达595次。文章发表于 Frontiers in Marine Science ，该期刊2019年影响因子为3.661。动力过程是调控河口和近海区域浮游植物量时空变化的重要因素。以往研究多是基于大面站调查结果，强调浊度和光限制的变化、地形诱导的上升流和黑潮次表层水入侵等中-大尺度过程对长江口附近海域浮游植物量和藻华发生的主导作用。本研究于2017年7月首次在长江口海域利用集成多传感器的拖曳式走航观测系统Acrobat（图1），获取了从河口到陆架海域的物理及生态要素的高时空分辨率观测断面（图2），在此基础上揭示了中-小尺度上的冲淡水锋面过程对长江口海域藻华爆发的控制作用，其中的关键因素包括锋面对物质的辐聚效应、真光层深度的变化及冲淡水扩散状态变化对浮游植物停留时间的延长等。该航次由张召儒副教授担任首席科学家，周朦教授参与航次并担任技术指导，航次参与人员还包括上海交通大学钟贻森老师、高咏卉副教授及周朦教授团队成员，华东师范大学吴莹教授及其团队成员，同济大学许惠平教授团队。图1. 项目团队于2017年7月在长江口邻近海域开展的海上调查航次，该航次综合利用了近海拖曳式走航观测系统Acrobat、表层水走航系统、漂流浮标、站位采样等多种观测方式。图2. 长江口南槽至陆架海域断面水文、层结频率、有色溶解有机物、浊度、光合有效辐射、叶绿素浓度、营养盐和表层溶解氧等参数的高时空分辨率分布特征。文章指出，长江口邻近海域的浮游植物量空间变化受多重尺度动力过程的影响，其中冲淡水锋面过程对藻华的爆发起到决定性作用。初级生产力的出现起源于长江冲淡水主锋面所致的垂向层结及其对泥沙悬浮的抑制和对光照条件的改善，营养盐最大水平梯度发生在该区域，但其浓度的迅速下降主要由淡水和海水的混合所致。长江口藻华发生于冲淡水主锋面的露头位置（称之为表锋面），漂流浮标结果（图3）显示该位置存在显著的物质辐聚效应，是导致浮游植物汇聚和藻华发生的重要因素；同时，辐聚导致下降流的产生，进一步增加了真光层的深度；此外，锋面外海一侧存在波动信号，伴随了冲淡水运动由超临界状态向亚临界状态的转变，增加了冲淡水及其携带的浮游植物在表锋面附近的停留时间，为藻华的发生进一步提供了有利的条件（图4）。图3. 航次中在长江口北港外侧释放的5个表层漂流浮标在124°E以西的漂流轨迹与速度。图（A）和（C）揭示了冲淡水表锋面附近流动状态的改变及其物质辐聚效应。图4. 多重尺度物理过程对长江口邻近海域浮游植物量及相关生物地球化学过程的调控作用与机理。本文第一作者为上海交通大学海洋学院长聘教轨副教授张召儒，通讯作者为上海交通大学周朦教授和张召儒副教授，合作者还包括上海交通大学钟贻森老师、高咏卉副教授、张瑞峰副研究员、Walker Smith教授，以及华东师范大学的张国森和江山博士。该研究由国家自然科学基金重点项目“长江口冲淡水的对流、扩散和物质转换综合过程”（41530960）资助，上海交通大学海洋学院周朦教授为该项目负责人，参加单位包括上海交通大学、华东师范大学和同济大学。张召儒，上海交通大学海洋学院长聘教授副教授，博士生导师。2007年本科毕业于中国海洋大学，2013年博士毕业于美国德克萨斯农工大学，2014年至今任职于上海交通大学海洋学院。研究领域包括近海动力学、极地海洋-海冰动力学和海洋物理-生态耦合过程，目前已经在Progress in Oceanography, JGR-Oceans, Climate Dynamics,Ocean Modelling和Frontiers in Marine Science等期刊发表SCI论文18篇。担任海洋学领域知名国际期刊Journal of Marine Systems责任编委，美国地球物理学会期刊AGU Advances总编遴选委员会委员和Ocean Sciences Meeting主席遴选委员会委员。

上海交大教授帮学生修改论文的时候的批评言论，遭非议明教授很有个性，他会根据学生的情况做出最严厉的批评，他认为，温柔的语言不能够让学生警醒，所以用严厉的语言让学生知道，在学术和知识方面来不得半点虚假，学生肯定方面有教授，不满意的地方教授用严厉的语言说明了教授对学生负责任，就这样才能让学生学到真正的知识，在人生的道路上马马虎虎，严谨的地方就要严谨，该努力的时候就要努力，如果瘦的语言是为学生的前途着想，我想这是教授个人的自由，别人的言论而被批评，毕竟这个领域教授有发言权，希望学生能够接受错误，能够好好的改进，获得最后的认可！