01
本文研究的对象是古隶，核心内容是关于古隶书体的类型研究与分期研究，并由此衍生出的一些文字与书法现象的研究。
本文所研究对象的载体，主要是战国晚期的秦国至西汉武帝中期这一历史时期以古隶书体书写的出土简帛，也兼顾了一些其他非墨迹材料。
关于古隶的书体类型研究，本文通过客观翔实的数据统计，分作偏大篆型、偏小篆型、偏分书型、偏草书型四类。从这四类划分中，我们可以分别对应古隶与大篆、小篆、分书、草书四种书体的发展关系。古隶的源头是传承自西周文字的秦系古文字。在自然书写过程中，受到其对应的铭刻文字技法的影响，由于书写效率的需要，通过一定的简化、变形而形成的一种实用性新书体。它的出现年代早于小篆，在发展过程中曾经受到篆书的一些影响。古隶在最初时期就发展出一类字形偏扁、结构紧凑的类型，是后来汉代分书发展起来的直接源头。秦汉之际，从一类字形向右下倾斜的偏大篆古隶中，发展出以笔势连带为特点的偏草书的古隶类型，这个类型在汉初发展迅速，并最终形成草书。分书和草书成熟的时间点可能相当，都在汉武帝中期。
从研究过程来看，这些书体类型的划分标准，主要来自用笔、结构及构件三方面的相对特征。其中，最核心的区别在于其用笔的差异。其次，用笔的差异导致其结构形成的差异，成为区别这些风格类型的最显著的差异。再次，在用笔和结构差异的作用下，在古隶的不同风格类型中，一些常见的构件也形成了一定的特点。
本文还对古隶与书法史有关的一些问题做了些浅显的探讨。总结了用笔与书体发展的关系，发现了用笔过程中的“接笔简化”这在古隶演变过程中的重要作用。
本文取得了以下主要创新性研究成果：
1.整合好古隶书体研究领域内现有的研究成果和学术资源，建立了一个形象直观的字形数据库。
2.着重研究古隶书体类型及其特点，创新并提炼出了一套合理的研究方法，即建立一个“类型－风格”的体系，使书风研究更趋于立体化与系统化。在此基础上丰富对古隶内在发展逻辑和层次结构的构建。
3.根据现有的研究成果，对古隶的发展演变过程进行了科学的分期。
4.对书法史上的若干概念和问题提出了自己新的见解。
02
[1]李莹波:<岳麓书院藏秦简>中有关秦代印章制度问题略考,《中国书法》2020年第5期总373期,第84-117页.（CSSCI，第一作者，独立作者）
[2]陈松长 李莹波:马王堆帛书的书法形态述论,《中国书法》2021年第1期总381期,第172-174页.（CSSCI，第二作者）
[3]李莹波:吴让之朱文<自称臣是酒中仙>临摹技法,《书法教育》2020年第3期,第95-98页.（第一作者，独立作者）
[4]李莹波:赵之谦白文印<松江沈树镛考藏印记>临摹技法,《书法教育》2020年第5期,第83-86页. （第一作者，独立作者）
[5]李莹波:汉<迁陵侯印>临摹技法,《书法教育》2021年第5期,第75-79页.（第一作者，独立作者）
[6]李莹波:李、孛、梓的字形关系及相关的玺印问题考辨,《西泠艺丛》2024年第3期,第82-87页.（第一作者，独立作者）
[7]李莹波著,2020,《篆势诀》,长沙:湖南大学出版社。（第一作者，独立作者）
01
研究内容
全文共分为7章：
第一章是绪论。主要介绍了研究背景与意义、碳基负极材料动力学存在的三大问题，国内外研究现状、本文研究框架、方法和可能的创新点等。随着对二次离子电池性能要求的不断提高，碳负极储能过程中面临的动力学问题日益显著。为了优化碳负极储能过程中的电荷转移能垒高与离子传输缓慢等问题，本论文系统性地通过对碳材料的成键效应进行设计，从而达到碳材料的原子与电子结构的精确调控，实现调动碳骨架中储能电荷与离子的传输活性，优化动力学电荷转移与固相传输过程，以实现具备耐低温、高容量、快速充电、长寿命，高能量密度的碳材料负极。
第二章是实验方法。
第三章通过利用石墨和无定型碳的sp2杂化形成C-C键（σ键），从电极界面构建了一个全碳包覆C-C成键的石墨电极，该电极石墨含量高达93 wt.%。其中石墨充当电极结构的活性物质，无定型碳不仅可以提供少量的储锂容量，同时还作为粘结剂和导电剂，构成了一体化全碳电极。其中石墨与无定型碳之间的C-C键诱发了p轨道电子的多向活性，实现了整个电极一体化导电网络，增强了锂离子电荷转移过程，在0℃下，表现出350 mAh g−1高容量的耐低温锂电石墨负极。
本文第四章中，相对石墨层间插层的动力学储能机制，无定型碳的非法拉第电容行为的储存方式更快速，且可以突破传统的石墨理论容量。基于这一思路出发，利用C-N成键来调控碳骨架的σ键，达到增加电容行为的目的。其中在碳材料的五环结构中构建的C-N键，会存在多余的孤对电子，这有利于进一步调控σ键的异质原子形态，因此通过已设计的C-N键为桥接，再进行C-S成键。通过两次成键后的碳材料在储能过程中展现出超高的非法拉第电容效应，优化了动力学的同时，还实现了369 mAh g−1高储钾容量。
本文第五章中，双键具备特殊的离域化效应，在无定型碳中引入C=S键可以增强碳的电子离域，提高其电子电导，构建连续的电导网络，从而增强电化学反应三维传质动力学。基于此，设计合成了具有C=S键的碳材料，其表现出特殊的空间杂化行为，形成了三维的π电子结构。具有C=S键的碳负极表现出的三维离子迁移和电子的电导能力皆以指数量级提升，实现了优异的快充效果和长循环稳定性能。
本文第六章利用转换类负极中金属原子与碳成键的形式进行复合材料设计，形成特殊的（C-S-MS，C-S-M，C-M）键不仅增强了碳材料的电子特性，还可以有效的锚定转换反应，抑制副反应的产生解决转换类负极长循环寿命差的问题。特殊的碳原子与金属原子的成键设计不仅加快碳复合转换类负极材料的储钠反应动力学，还实现了6000圈超长的循环稳定性能，容量保持率接近100%。
在本文第七章中，硅碳负极作为高能量密度负极的代表，由于其动力学过程中巨大的体积膨胀严重影响了高能量密度硅基锂离子电池的长循环稳定性。为了解决这一问题，设计了特殊的C-O-Si键耦合的形式，构建特殊的电子效应，改善硅本征的电导性差的问题，同时碳的耦合也改善了界面电子电导能力，不仅形成了以无机层为主的SEI，同时界面具备机械保护作用。在循环380圈后，依然实现了467 Wh kg−1高能量密度的Ah级硅碳软包锂离子全电池。
主要创新点
1、本论文通过打破传统的活性碳材料的电极设计思路，从颗粒到整个电极尺寸对界面成键的设计，使得整个电极的导电体系均匀，构建了一体化网络，加速了整个电荷转移过程。优化了动力学机制。
2、本论文通过对石墨等碳基材料的σ与π电子的设计，精准的优化了离子的动力学传质过程，深入的阐述了不同成键效应对应电子结构的优化与离子传质过程中的构效机制。
3、本论文成功构建了三维碳材料骨架来实现三维离子的高效传质行为，并结合理论模拟的方法成功实现了三维传质的可视化，深入剖析了碳材料骨架在离子固相传输过程中的特殊机制。
4、本论文从特殊的碳骨架与硅的成键效应出发，改变了传统电极界面范德华力的作用，构建可牢固的界面化合键的作用关系。利用低成本的微米硅负极实现了商业化标准的锂离子电池性能，对硅碳负极的应用具备一定的突破意义。
02
1. 已发表学术论文（1共同一作，*通讯作者）
[1]Fei Wang1, Du Li1, Guanhua Zhang*, Jingyuan Li, Chengzhi Zhang*, Donghai Wei, Jianxiao Yang, Chong Ye, Jun Tan*, Jinshui Liu. Sulfur doped hollow carbon nanofiber anodes for fast-charging potassium-ion storage. Applied Surface Science, 614 (2023) 156149.（本文第四章）
[2]Zhendong Liu, Huiyan Feng, Yuchen Wang, Fei Wang*, Yue Liu, Jianxiao Yang, Yue Gu, Jun Tan*, Chong Ye, and Chengzhi Zhang*. Nanopore design of sulfur-doped hollow carbon nanospheres for superior potassium-ion battery anodes. Rare Metals, 43 (2024) 2103–2114.（本文第四章）
[3]Fei Wang, Zhendong Liu, Zhijie Xiang, Chengzhi Zhang*, Anbang Lu, Fulai Qi, Jun Tan* and Jinshui Liu*. Delocalized C=S decorates a 3D sp2-hybridized carbon skeleton for superior charge transfer kinetics of anodes. Energy & Environmental Science, 16 (2023) 5154-5169. （本文第五章）
[4]Huiyan Feng, Zhendong Liu, Fei Wang*, Lingxiao Xue, Linqing Li, Chong Ye, Chengzhi Zhang*, Quanbing Liu* and Jun Tan*. The C-S/C=S bonds synergistically modify porous hollow-carbon-nanocages anode for durable and fast sodium-ion storage. Advanced Functional Materials, 34 (2024) 202400020. （本文第五章）
[5]Fei Wang, Fei Han*, Yulong He, Jian Zhang, Huang Wu, Ji Tao, Chengzhi Zhang, Fuquan Zhang and Jinshui Liu*. Unraveling the Voltage Failure Mechanism in Metal Sulfide Anodes for Sodium Storage and Improving Their Long Cycle Life by Sulfur-Doped Carbon Protection. Advanced Functional Materials, 31 (2021) 2007266. （本文第六章）
[6]Fei Wang, Zhendong Liu, Huiyan Feng, Yuchen Wang, Chengzhi Zhang*, Zhuohua Quan, Lingxiao Xue, Zhenxing Wang, Songhao Feng, Chong Ye, Jun Tan* and Jinshui Liu*. Engineering C-S-Fe Bond Confinement Effect to Stabilize Metallic-Phase Sulfide for High Power Density Sodium-Ion Batteries. Small, 19 (2023) 2302200. (Frontispiece Paper) （本文第六章）
[7]Zhendong Liu1, Hui Cai1, Fei Wang1*, Zhuohua Quan, Ting Xiong, Min Tian, Qiuhong Lu, Chong Ye, Chengzhi Zhang* and Jun Tan*. Carbon atom modulation of 2H-MoS2 promotes sodium storage kinetics by a unique "intercalation-conversion" mechanism Advanced Energy Materials, 14 (2024) 202400470. （本文第六章）
[8]Fei Wang, Yuchen Wang, Zhendong Liu, Chengzhi Zhang*, Linqing Li, Chong Ye, Jinshui Liu and Jun Tan*. Carbon-Binder Design for Robust Electrode–Electrolyte Interfaces to Enable High-Performance Microsized-Silicon Anode for Batteries. Advanced Energy Materials, 13 (2023) 2301456. (Cover Paper) （本文第七章）
[9]Anbang Lu, Fei Wang*, Zhendong Liu, Yuchen Wang, Yue Gu, Shuang Wang, Chong Ye, Chengzhi Zhang* and Jun Tan*. Metal chloride-graphite intercalation compounds for rechargeable metal-ion batteries. Carbon Energy, (2024) doi: 10.1002/cey2.600. (Review) （本文第一章）
[10] Chengzhi Zhang1, Fei Wang1, Jian Han, Shuo Bai, Jun Tan*, Jinshui Liu and Feng Li*. Challenges and Recent Progress on Silicon-Based Anode Materials for Next-Generation Lithium-Ion Batteries. Small Structures, 2 (2021) 2100009. (Review, Cover Paper) （本文第一章）
[11] Hui Cai1, Fei Wang1, Huiyan Feng1, Zhendong Liu, Chengzhi Zhang*, Anbang Lu, Xia Zhao, Qiuhong Lu*, Quanbing Liu* and Jun Tan*. Boosting reaction kinetics of polycrystalline phase Fe7S8/FeS2 heterostructures encapsulated in hollow carbon nanofibers for superior fast sodium storage. Journal of Materials Chemistry A, 12, (2024) 11266-11276. (Cover Paper)
[12] Chengzhi Zhang1, Fei Wang1, Fei Han*, Huang Wu, Fuquan Zhang, Guanhua Zhang, and Jinshui Liu*. Improved Electrochemical Performance of Sodium/Potassium-Ion Batteries in Ether-Based Electrolyte: Cases Study of MoS2@C and Fe7S8@C Anodes. Advanced Materials Interfaces, 7 (2020) 2000486.
[13] Chengzhi Zhang1, Fei Wang1, Fulai Qi1, Yuchen Wang, Songhao Feng, Jun Tan*, Zhijie Xiang, Jianguang Guo*, Shengnan He and Chong Ye* Boosting Sodium-Ion Storage via the Thermodynamic- and Dynamic-Induced Bidirectional Interfacial Electric Field in the ZnS/Sn2S3 Heterostructure Anode. Energy & Fuels, 36 (2022) 14423-14432.
[14] Jingyuan Li1, Fei Wang1, Chengzhi Zhang*, Dai Dang*, Quanbing Liu and Jun Tan*. Electrode Binder Design on Silicon-Based Anode for Next-Generation Lithium-Ion Batteries. Batteries & Supercaps, (2024) e202400273. (Invited Concept)
[15] Zhuohua Quan1, Anbang Lu1, Fei Wang1, Zhendong Liu, Shuang Wang, Yuduo Zhou, Chengzhi Zhang,* Chong Ye,* Jinshui Liu, Jun Tan*. Soft carbon filled in expanded graphite layer pores for superior fast-charging lithium-ion batteries. Carbon, 229 (2024) 119500.
[16] Fei Wang, Huiyan Feng, Zhendong Liu, Linqing Li, Chengzhi Zhang*, Jun Tan*, Quanbing Liu*, and Jinshui Liu. Ordered Graphite and Soft Carbon-Binder Electrode Design for Robust Electrode-Electrolyte Interfaces to Enable Stable Performance of Lithium-ion Batteries under 0℃.（待发表，本文第三章）
[17] Fei Wang1, Jingyuan Li1, Zhendong Liu, Chengzhi Zhang*, Yuduo Zhou, Fulai Qi, Quanbing Liu, Jinshui Liu, Jun Tan and Hongge Pan. Integrated conductive carbon-binder layer with C-O-Si electron coupling achieves superior organic-free silicon anodes.（待发表，本文第七章）
2. 发明专利
[1]韩飞，张成智，刘金水，张福全，王飞，一种炭包覆的多元硫化物异质结材料及制备方法和应用，授权，公开号：CN109935815B
[2]张成智，谭军，王飞，薛凌霄，锂离子电池负极片及其制备方法、负极片浆料、锂离子电池，实质审查，公开号：CN116936750A
[3]谭军，张成智，全卓华，王飞，一种膨胀石墨基碳复合材料及其制备方法和应用，实质审查，公开号：CN115448307A
[4]谭军，张成智，王飞，李峰，一种锂离子电池电极极片及其制备方法，实质审查，公开号：CN115440931A
[5]张成智，谭军，王飞，一种双键硫掺杂碳材料及其制备方法，实质审查，公开号：CN117208898A
[6]张成智，谭军，王飞，一种二维氧化铁石墨烯复合材料及其制备方法，实质审查，公开号：CN115417403A
3. 会议报告或摘要
[1]Fei Wang, Han Fei, Unraveling the Voltage Failure Mechanism in Metal Sulfide Anodes for Sodium Storage and Improving Their Long Cycle Life by Sulfur-Doped Carbon Protection. 2020 International Conference on Advanced Energy Materials and Devices，浙江宁波，2020/12/05 (Poster)
[2]王飞, 刘金水，揭秘金属硫化物负极储钠过程中的电压失效机制并设计各类解决策略，湖南省第十三届研究生创新论坛，湖南长沙，2020/11/29 (Oral+Poster)
[3]Fei Wang, Chengzhi Zhang, Bonding electron regulation of carbon materials and kinetics of alkali metal ion batteries. 2023年武汉科技大学化学科学与材料工程研讨会，湖北武汉，2023/05/20 (Oral)
[4]王飞, 张成智，刘金水，碳基材料的成键电子调控与碱金属离子电池动力学研究，2023中国化工新材料年会纳米研究博士生论坛，湖南长沙，2023/12/08 (Oral)
[5]Fei Wang, Chengzhi Zhang, The Bonding and Electronic Effects in Carbon Materials for Storage Kinetics of Anode, World Chemistry Forum 2024, 日本大阪，2024/02/01 (Oral+Poster)
[6]Fei Wang, Chengzhi Zhang, Carbon-Binder Design for Robust Electrode–Electrolyte Interfaces to Enable High-Performance Microsized-Silicon Anode for Batteries，第四届功能材料与界面科学大会暨2024年能源青年科学家论坛，湖南长沙，2024/08/01 (Poster)
来源 | 湖南大学研究生院
