Mater Horiz 新锐科学家系列: 段静静教授, 南京理工大学能动学院

学术   科学   2024-07-17 11:01   英国  

Materials
Horizons

Emerging Investigators 系列





















段静静 教授

南京理工大学
能源与动力工程学院





















 

段静静,1986 年 10 月出生,南京理工大学能源与动力工程学院教授,入选国家级高层次人才计划(青年)。于澳大利亚阿德莱德大学获得博士学位,导师为乔世璋教授。2016–2019 年先后在澳大利亚新南威尔士大学(赵川教授)、美国德州大学奥斯汀分校电化学中心(Allen J. Bard 教授)、 澳大利亚阿德莱德大学(乔世璋教授)课题组从事博士后研究,2020 年 1 月加入南京理工大学能源与动力工程学院。

致力于发展能源转换和存储技术,包括用于 H₂O/N₂O₂CO₂ 小分子转换的电解槽和水性 CO₂ 电池。曾获得多项奖项,包括“爱思唯尔中国高被引科学家” (2021–2023)、JMCA 新锐科学家 (2021)、全球前 2% 高被引科学家(2020–2023)、阿德莱德大学优秀校友奖 (2017) 和杰出女性研究奖 (2018) 等。已获得 10 项专利并在前沿期刊上发表了论文 90 篇,包括 Nat. Commun.Angew. Chem. Int. Ed.Adv. Mater.Energy Environ. Sci. 等, 其中 13 篇入选 ESI top “1%” 高被引论文,总引用次数超 9300。

现为 Exploration 期刊副主编,同时担任 Materials Today EnergyNext EnergyEcoMatEcoEnergyCarbon Engineering Science 等期刊青年编委。 

入选工作

  • Unlock flow-type reversible aqueous Zn–CO₂ batteriess
    Muhammad Kashif Aslam, Herui Wang, Zhihao Nie, Sheng Chen, Qiang Li* (李强, 南京理工大学) and Jingjing Duan* (段静静, 南京理工大学)
    Mater. Horiz., 2024, 11, 2657-2666

    https://doi.org/10.1039/D4MH00219A

金属–二氧化碳 (M-CO₂) 电池结合了先进储能和有效固定 CO₂ 的双重特性,被视为下一代能源转换和存储技术的潜在候选者,为 CO₂ 的捕获和储能提供了一种新方法。目前采用非水电解质的 M-CO₂ 电池在实际应用中面临一系列挑战——例如能量密度差、倍率性能差、电压低、M-CO₂ 转换效率低、不可逆性和因 CO₂ 扩散问题而导致的循环寿命短等——这些都成为了阻挡 M-CO₂ 电池实际应用的主要障碍。
为了解决上述问题,该文作者们采用了在阴极室附近增加一个额外 CO₂ 室的液流式电池设计方案,通过 Pd/SnO@C 阴极催化剂组装了一种水系的可逆流动型 Zn-CO₂ 电池。该液流电池不仅有着更好的 CO 扩散,而且还通过减小电极之间的距离降低了电池的整体电阻。得益于此,该型电池具有 1.38 V 的超高放电电压、4.29 mW cm⁻² 的峰值功率密度、95.64% 的高能量效率和显著的理论能量密度 (827.3 W h kg⁻¹),同时经优化后可在 4.0 mA cm⁻² 的高放电速率下实现 95.86% 的高甲酸法拉第效率。这些性能表现在各种水性 Zn–CO 电池中都属于优秀之列,有助于下一代 Zn–CO 电池的大规模产业化应用。

  • 原文 Scheme 1. “H-型电池”和“液流式电池”的示意图

  • 原文 Figure 1. 双功能 Pd/SnO₂@C 催化剂的合成与表征。

对话 · 段静静教授

What aspect of your work are you most excited about at the moment❓

这种液流式 CO₂ 电池的装置设计方案是最有趣的部分。

       

In your opinion, what are the most important questions to be asked/answered in this field of research❓

水系二氧化碳电池的功率密度仍远低于锌空气电池,距离产业化应用还有着很长的路要走。

   

What do you find most challenging about your research❓

最具挑战性的部分是如何从理论上理解多尺度上的反应机制——具体而言,就是从器件的设计一直到微环境和阴极催化剂的设计。

   
How do you spend your spare time❓

与学生、同事和资深科学家讨论,与家人一起徒步旅行,独自阅读。

     

Can you share one piece of career-related advice or wisdom with other early career scientists❓

遵从自己的内心,坚持自己想要的。

期刊介绍

Urgent short reports of exceptionally high quality & innovative materials science

rsc.li/materials-horizons

Mater. Horiz.

2-年影响因子*12.2
5-年影响因子*12.5
JCR 分区*Q1 材料-跨学科
Q1 化学-跨学科
CiteScore 分18.9
中位一审周期38 


Materials Horizons 是材料科学领域的领导性期刊,发表高质量、高创新性的研究成果。该期刊侧重于原创性研究,强调所发表的论文要提出新的概念或新的思维方式(概念上的进展),而不是以报道技术方面的进展为主。当然,在概念上未有创新但实现了突破性进展的杰出工作(例如材料性能突破已有纪录)也有被发表的机会。另外,该刊要求所发表的论文能引起材料科学各领域读者的广泛兴趣。

Chair

  • Martina Stenzel
    🇦🇺 新南威尔士大学

Scientific editors

  • Jean-Luc Bredas
    🇺🇸 美国亚利桑那大学

  • Bruno Chaudret
    🇫🇷 图卢兹大学

  • Guoping Chen (陈国平)
    🇯🇵 日本国立材料科学研究所

  • Yong Cui (崔勇)
    🇨🇳 上海交通大学

  • Simone Fabiano
    🇸🇪 林雪平大学

  • Zhongyi Jiang (姜忠义)
    🇨🇳 天津大学

  • Norbert Koch
    🇩🇪 柏林洪堡大学

  • Yun Jung Lee
    🇰🇷 汉阳大学

  • Yi Long (龙祎)
    🇨🇳🇭🇰 香港中文大学

  • Roisin Owens
    🇬🇧 剑桥大学

Editorial board members

  • Kelsey B. Hatzell
    🇺🇸 普林斯顿大学

  • Mark Thompson
    🇺🇸 南加州大学

  • Shu Yang (杨澍)
    🇺🇸 宾夕法尼亚大学

* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024)    

 CiteScore 2023 by Elsevier    

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英国皇家化学会,是全球领先的化学学术团体,致力于推动化学科学的卓越发展。推送最新的国际化学新闻,分享顶尖的化学科研成果及丰富的化学学术活动。
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