Volume 6 Issue 12
腊月嘉平月，春回律吕辰。Carbon Energy 第六卷第十二期上线：Research Article 11 篇、Review 4 篇 。本期内容包含了“电磁屏蔽与吸收、电池材料、太阳能电池、电催化、光催化、能源材料”等领域方向。编辑部对此进行了汇总，欢迎大家阅读、分享、下载。感谢编委会、作者、审稿人、读者以及社会各界人士对Carbon Energy 的大力支持！
§ 封面 §
封面文章东南大学孙正明＆张培根：基于Ti2SnC MAX相的新型电缆状Sn@C晶须实现超宽带电磁波吸收
Novel cable-like tin@carbon whiskers derived from Ti2 SnC MAX phase for ultra-wideband electromagnetic wave absorption
§ 封底 §
封面文章韩国成均馆大学Won‐Sub Yoon综述：锂充电电池原位分析技术
In situ techniques for Li rechargeable battery analysis
文章汇总
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图文目录导读
1. Research Article
东南大学孙正明＆张培根：基于Ti2SnC MAX相的新型电缆状Sn@C晶须实现超宽带电磁波吸收（点击题目阅读中文解读）
1.创建了一维tin@carbon（Sn@C）电缆结构。
2.该结构不仅优化了阻抗匹配，还增加了电磁波衰减模式。
3.阻抗匹配的优化使得EMA性能的增强，同时，Sn@C的SnO2/C和Sn/SnO2异质界面和缺陷，增强了界面和缺陷引起的极化损失。
Novel cable-like tin@carbon whiskers derived from the Ti2SnC MAX phase for ultra-wideband electromagnetic wave absorption
Feiyue Hu, Pei Ding, Fushuo Wu, Peigen Zhang*, Wei Zheng, Wenwen Sun, Rui Zhang, Longzhu Cai, Bingbing Fan, ZhengMing Sun*
CarbonEnergy. 2024; 6: e638.
https://doi.org/10.1002/cey2.638
2. Review
韩国成均馆大学Won‐Sub Yoon综述：锂充电电池原位分析技术（点击题目阅读中文解读）
1.系统地讨论和整理了各种原位技术在锂电池分析中的应用。
2.研究了从纳米到微米尺度的广泛信息，考虑了探测深度，提供了从立体角度对电池系统的全面理解。
In situ techniques for Li-rechargeable battery analysis
Seongeun Lee, Sangbin Park, Wontae Lee, Jangwhan Seok, Jae-Uk Kim, Jongsoon Kim*, Won-Sub Yoon*
Carbon Energy. 2024; 6: e549.
https://doi.org/10.1002/cey2.549
3. Research Article
北京航空航天大学殷鹏刚教授：表面硫化构建梯度异质结，助力高效无HTL碳基无机钙钛矿太阳能电池（点击题目阅读中文解读）
1.报道了一种CsPbI2.75Br0.25无HTL碳基无机钙钛矿太阳能电池（C-IPSCs）的制备方法。
2.提出了了一种表面硫化调控（SSR）策略。
3.通过2-（硫氰甲基硫代）苯并噻唑（TCMTB）表面修饰，有效促进空穴提取，抑制非辐射复合，实现了高达17.88%的PCE。
Surface sulfidation constructing gradient heterojunctions for high-efficiency (approaching 18%) HTL-free carbon-based inorganic perovskite solar cells
Xiaonan Huo, Jinqing Lv, Kexiang Wang, Weiwei Sun, Weifeng Liu, Ran Yin, Yansheng Sun, Yukun Gao, Tingting You*, Penggang Yin*
Carbon Energy. 2024; 6: e586.
https://doi.org/10.1002/cey2.586
4. Research Article
韩国淑明女子大学Won‐Hee Ryu：自氧合卟啉催化剂在锂-空气电池中的反应机制和电解质稳定效应（点击题目阅读详情）
1.通过使用铁酞菁（FePc）作为催化剂，提高了电池的库仑效率和循环稳定性。
2.研究结果表明，FePc催化剂不仅在低氧浓度的空气中表现出催化效果，而且通过在高电压范围内稳定超氧自由基离子（O2−），抑制了电解质的分解。
Unraveling reaction discrepancy and electrolyte stabilizing effects of auto-oxygenated porphyrin catalysts in lithium–oxygen and lithium–air cells
Boran Kim, Hyunyoung Park, Hyun-Soo Kim, Jun Seo Lee, Jongsoon Kim*, Won-Hee Ryu*
Carbon Energy. 2024; 6: e587.
https://doi.org/10.1002/cey2.587
5. Review
华威大学郝泓清博士&斯旺西大学谭瑞副教授综述：锂电池与超级电容器中的碳镀集流体— —材料、制造与应用（点击题目阅读中文解读）
1.全面概述与总结了锂离子电池和超级电容器中各种金属和非金属集流体上的碳涂层，包括涂层材料和技术的比较分析。
2.讨论了制造碳涂层集电器的方法及其对行业的实际意义。
3.探讨了前景和机遇，提出了下一代高性能涂层及集流体的发展方向。
Carbon-coated current collectors in lithium-ion batteries and supercapacitors: Materials, manufacture and applications
Hongqing Hao, Rui Tan*, Chunchun Ye, Chee Tong John Low*
CarbonEnergy. 2024; 6: e604.
https://doi.org/10.1002/cey2.604
6. Research Article
新疆大学唐亚昆&张月&刘浪&武汉大学曹余良：通过氧化-交联策略提高低成本钠离子电池半焦基硬碳负极材料的电化学性能（点击题目阅读中文解读）
1.提出了一种氧化-交联策略，通过改性碱氧氧化法对半焦进行预氧化使其表面富集羧基；随后，以羧基作为定位点，与柠檬酸进行化学交联反应，构建具有均匀、丰富的三维交联-C(O)-O-(主要为酯基和酸酐)共价键结构，从而构建富含伪石墨相和闭孔的半焦基硬碳材料。
2.优化后的半焦基硬碳具有81%的高初始库伦效率和307 mAh g-1的高比容量。。
Enhancing the electrochemical performance of semicoke-based hard carbon anode through oxidation-crosslinking strategy for low-cost sodium-ion batteries
Huizhen Ma, Yakun Tang*, Bin Tang, Yue Zhang*, Limin Deng, Lang Liu*, Sen Dong, Yuliang Cao*
Carbon Energy. 2024; 6: e584.
https://doi.org/10.1002/cey2.584
7. Research Article
海南大学付云芝教授&挪威卑尔根大学王伟博士：碳氮化物中的电子富集结构促进铀酰离子高效光催化还原（点击题目阅读中文解读）
1.通过调控聚合碳氮化物（PCN）结构，促进N掺杂状态，从而增强电子离域富集，有效激活过硫酸盐（PDS），生成自由基，加速U(VI)的选择性还原。
2.该策略克服了基于过硫酸盐的高级氧化过程中自由基短半衰期的固有劣势，实现了在PDS和过氧化氢共存下的卓越光还原效率，20分钟内达到100%的效率，为处理含铀废水提供了高效应用，对环境修复具有重要意义。
Rich electron delocalization structure in carbon nitride inducing radical transfer for high-performance photocatalytic uranyl reduction
Zhangmeng Liu, Yayao Li, Shuaiqi Yao, Runchao Zhou, Guiting Lin, Yunzhi Fu*, Qixin Zhou*, Wei Wang*, Weijie Chi
Carbon Energy. 2024; 6: e636.
https://doi.org/10.1002/cey2.636
8. Research Article
河南理工大学邢宝林&浙大宁波理工学院陈正飞 ：多孔碳纳米片的千克规模制备（点击题目阅读详解）
1.以腐植酸钠为前驱体，采用冰模板诱导拼接结合碳化策略，实现了多孔碳纳米片的千克规模制备，并揭示了其形成机理。
2.所制备的多孔碳纳米片具有层次分明的微/中孔结构，二维片状形态和大量的含氧/氮官能团，得益于其独特的微观结构，作为锂离子电池负极时展示出优异的锂离子储存特性。
3.以商业 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2为正极，多孔碳纳米片为负极，组装的锂离子全电池的能量密度高达128.8 Wh/kg。
A facile ice-templating-induced puzzle coupled with carbonization strategy for kilogram-level production of porous carbon nanosheets as high-capacity anode for lithium-ion batteries
Baolin Xing, Feng Shi, Zhanzhan Jin, Huihui Zeng, Xiaoxiao Qu, Guangxu Huang, Chuanxiang Zhang*, Yunkai Xu, Zhengfei Chen*, Jun Lu*
Carbon Energy. 2024; 6: e633.
https://doi.org/10.1002/cey2.633
9. Review
北京交通大学李世波&张伟伟&中铭富驰贝国平综述：明日新星二维碳氮化物MXenes— —从合成、性能到应用（点击题目阅读详解）
1.系统地讨论和总结了2D碳氮化物MXenes的合成、性质及应用。
2.剖析了碳氮化物MXenes在发展中面临的挑战，同时展望了其应用前景和发展机遇。
Two-dimensional carbonitride MXenes: From synthesis to properties and applications
Weiwei Zhang, Shibo Li*, Xiachen Fan, Xuejin Zhang, Shukai Fan, Guoping Bei
Carbon Energy. 2024; 6: e609.
https://doi.org/10.1002/cey2.609
10. Research Article
上海理工大学柏中朝教授：界面化学与结构工程改性碳纤维用于稳定金属钠阳极（点击题目阅读详解）
1.制备了氮氧共掺杂碳纳米纤维网络包裹碳毡(NO-CNCF)作为Na沉积骨架。
2.研究表明，其促进了高可逆的Na金属负极并获得优异的电化学性能。
3.该研究为制备具有多级结构的“亲钠”骨架以用于高性能钠金属电池提供了新的见解。
Interfacial chemistry and structural engineering modified carbon fibers for stable sodium metal anodes
Chenxiao Chu, Chunting Wang, Weisong Meng, Feipeng Cai, Bo Wang, Nana Wang, Jian Yang, Zhongchao Bai*
Carbon Energy. 2024; 6: e601.
https://doi.org/10.1002/cey2.601
11. Research Article
河南师大白正宇教授：CeO2/CuO异质结重构促进电还原CO2生成C2+产物（点击题目阅读中文解读）
1.采用水热法合成了CeO2纳米粒子掺杂的CuO纳米片。
2.在CO2RR过程中进行原位表面重构形成表/界面暴露出了更多的活性位点，其表现出良好的电还原CO2生成C2+产物活性。
3.理论计算表明，CeO2和CuO衍生的铜之间界面的存在有利于CO2的吸附和活化，促进*CO向*CHO的加氢，并进一步促进了*CHO的二聚，从而提高了C2生成的选择性。
Synergistic modulation of valence state and oxygen vacancy induced by surface reconstruction of the CeO2/CuO catalyst toward enhanced electrochemical CO2 reduction
Fangfang Chang, Zhenmao Zhang, Yan Zhang, Yongpeng Liu, Lin Yang, Xiaolei Wang, Zhengyu Bai*, Qing Zhang*
Carbon Energy. 2024; 6: e588.
https://doi.org/10.1002/cey2.588
12. Research Article
德国杜伊斯堡埃森大学BlažToplak&德国波鸿鲁尔大学Ulf‐Peter Apfel：跨尺度能源转换材料：探索碱性氧进化反应（点击题目阅读中文解读）
1.提出了一种从基础研究到应用就绪的高效电催化剂转化流程。
2.以La0.8Sr0.2CoO3作为催化剂，通过可扩展的喷雾-火焰合成法成功合成，并与基准材料NiFe2O4进行了性能比较。
Determining materials for energy conversion across scales: The alkaline oxygen evolution reaction
Philipp Gerschel, Steven Angel, Mohaned Hammad, André Olean-Oliveira, Blaž Toplak, Vimanshu Chanda, Ricardo Martínez-Hincapié, Sebastian Sanden, Ali Raza Khan, Da Xing, Amin Said Amin, Hartmut Wiggers, Harry Hoster*, Viktor Čolić*, Corina Andronescu*, Christof Schulz*, Ulf-Peter Apfel*, Doris Segets*… See fewer authors
Carbon Energy. 2024; 6: e608.
https://doi.org/10.1002/cey2.608
13. Review
意大利佩鲁贾大学Loredana Latterini综述：可持续氮气光固定— —非关键性碳材料在能源转换领域的新进展（点击题目阅读中文解读）
1.探索了一种新型的氨合成方法，通过光催化剂将空气和水反应，利用太阳光作为能源，实现零碳排放的氨合成。
2.通过实验和理论计算，探索了提高光催化剂性能的多种策略，为未来的光催化技术发展奠定了基础。
Sustainable nitrogen photofixation: Considerations on the state of the art of non critical carbon materials
Federica Valentini, Amalia M. Grigoras, Luigi Vaccaro*, Loredana Latterini*
Carbon Energy. 2024; 6: e545.
https://doi.org/10.1002/cey2.545
14. Research Article
韩国汉阳大学Seungwoo Lee：铜锡纳米管薄膜助力全固态无阳极电池性能大幅提升（点击题目阅读中文解读）
1.通过在铜集流体上构建铜锡纳米管（Cu-Sn NT）薄膜，有效调控了锂的电沉积行为，显著提升了电池的循环稳定性和库仑效率。
2.Cu-Sn NT层的引入为全固态无阳极电池的实际应用奠定了基础。
Regulating Li electrodeposition by constructing Cu–Sn nanotube thin layer for reliable and robust anode-free all-solid-state batteries
Jaeik Kim, Seungwoo Lee, Jeongheon Kim, Joonhyeok Park, Hyungjun Lee, Jiseok Kwon, Seho Sun, Junghyun Choi, Ungyu Paik*, Taeseup Song*
Carbon Energy. 2024; 6: e610.
https://doi.org/10.1002/cey2.610
15. Research Article
深圳大学杨恒攀&何传新团队：异质原子诱导晶格铜拉伸应变促进CO2电还原反应（点击题目阅读中文解读）
1.利用简单的双金属共蒸镀策略，将少量异质金属原子（Pd, Au, Ag）引入铜晶格中。
2.基于异质原子与铜原子之间的原子半径差异，成功构建了不同晶格拉伸应变程度的铜基催化剂。
3.该催化剂有效改变了活性位点的电子结构，影响关键反应中间体的吸附行为，从而提升CO2电还原反应多碳产物的选择性。
Heteroatom-induced tensile strain in copper lattice boosts CO2 electroreduction toward multi-carbon products
Zhiyang Zhai, Deliang Li, Xin Lu, Huizhu Cai, Qi Hu, Hengpan Yang*, Chuanxin He*
Carbon Energy. 2024; 6: e648.
https://doi.org/10.1002/cey2.648
关于“Carbon Energy”
Carbon Energy（《碳能源（英文）》）由温州大学和Wiley携手创办，聚焦清洁能源、光电催化、新型碳制造、碳减排等领域，旨在成为国内外优秀科研成果展示的高端平台、国家重大科研战略的助推器和广大科研工作者喜爱阅读的科研工具，立志成为未来“碳时代”高影响力的学术旗舰期刊。
Carbon Energy 2019年创刊，同年入选中国科技期刊卓越行动计划“高起点新刊”，连续两年获“中国最具国际影响力学术期刊”称号，连续三年入选科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告，2022和2023年入选中科院材料科学一区TOP 期刊，相继被DOAJ、CAS、ESCI、Scopus、SCIE、INSPEC、CSCD等收录，2024年获得第三个影响因子19.5，并入选中国科技期刊卓越行动计划二期英文梯队期刊和2024年度中国高校科技期刊建设示范案例库杰出科技期刊入库案例。
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编辑 | 金罗曼
审核 | 李 娟
