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文 章 信 息
层状双氢氧化物纳米材料的合成、功能化、人工智能与储能应用:化学视角下的全面综述
第一作者:Jai Kumar, Nadeem Hussain Solangi, Rana R. Neiber
通讯作者:Rana R. Neiber*,王转培*,杨晓伟*
单位:河南大学,中科院过程所,上海交通大学
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研 究 背 景
层状双氢氧化物(LDHs)因其独特的层间结构、可调控的化学组成及高比表面积,成为超级电容器、锂/钠离子电池等能源存储设备的理想材料。该综述指出,LDHs可通过插层、表面修饰等技术引入功能性离子或分子,显著提升电荷存储容量与导电性,其性能优化空间远超传统二维材料。
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文 章 简 介
近日,河南大学能源科学与技术学院联合上海交通大学、中科院过程所及美国北卡罗来纳州立大学,在国际权威期刊《Coordination Chemistry Reviews》(影响因子20.3)上发表题为“Chemical perspectives on synthesis, functionalization, artificial intelligence, and energy storage applications of layered double hydroxides-based nanomaterials: A comprehensive review,Coordination Chemistry Reviews 537 (2025) 216705 ”的论文。该论文系统总结了层状双氢氧化物(LDHs)材料的前沿进展,为下一代高性能能源存储技术提供了理论支撑与创新路径。河南大学博士后Jai Kumar为第一作者,杨晓伟教授、王转培教授及中科院过程所Rana R. Neiber为共同通讯作者。
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本 文 要 点
合成与改性技术突破:从实验室到产业化
论文详细解析了共沉淀法、水热合成法及剥离法等核心制备工艺,并强调不同方法对材料晶型、层板厚度及稳定性的影响。例如,水热法可精准调控LDHs纳米片的尺寸分布,而剥离法则能获得超薄结构以加速离子传输。此外,通过杂化技术将LDHs与石墨烯、导电聚合物复合,其电极循环寿命可提升至万次级别,接近商业化电池标准。
AI赋能:加速材料研发革命
论文首次提出将人工智能(AI)深度融入LDHs材料设计。通过机器学习与高通量计算,可快速筛选最优元素组合、预测材料性能并优化合成路径,将传统研发周期缩短90%以上。AI技术将颠覆材料科学的研究范式,推动LDHs从经验试错迈向理性设计。
多场景应用:覆盖主流储能技术
研究团队证实,LDHs基材料在锂硫电池、锌离子电池、金属空气电池等领域均展现出卓越性能。例如,在锂硫电池中,LDHs可作为硫载体抑制“穿梭效应”,提升电池能量密度;在光辅助储能系统中,其光催化特性可进一步降低充电能耗。尽管LDHs在储能领域具有巨大的应用潜力,但是,目前LDHs的大规模应用仍面临长循环稳定性、低成本制备等挑战。
该综述不仅为LDHs材料的深入研究提供全景式指南,更为全球碳中和目标下的能源技术革新注入新动能。随着跨学科合作与AI技术的深度融合,LDHs有望引领下一代储能技术的颠覆性突破。
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研 究 背 景
Chemical Perspectives on Synthesis, Functionalization, Artifical Intelligence, and Energy Storage Applications of Layered Double Hydroxides-Based Nanomaterials: A Comprehensive Review
https://doi.org/10.1016/j.ccr.2025.216705
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研 究 团 队 介 绍
杨晓伟,国家杰出青年科学基金获得者、中组部万人计划“青年拔尖人才”、科技部青年973计划首席科学家,中国化工学会储能工程专委会副主任,上海交通大学特聘教授,河南大学能源科学与技术学院院长。以第一/通讯作者在Science等高水平期刊发表100多篇学术论文。
王转培,河南大学特聘教授,入选河南大学“黄河学者高层次人才”,2024年加入杨晓伟教授团队。以第一/通讯作者在Materials Today、Coordination Chemistry Reviews、ACS Energy Lett.、Nano Energy、Energy Storage Mater.等发表学术论文20余篇。
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课 题 组 招 聘
河南大学能源科学与技术学院杨晓伟/王转培课题组高薪招聘电化学方向编制教学科研人才
一、学院简介
能源科学与技术学院是河南大学面向国家“双碳”战略及能源转型,以卓越创新人才培养为目标的高水平新工科学院。坚持“高起点、精英化、国际化”办学特色,实施科教产深度融合,为国家培养能源化工领域具有国际视野、前瞻思维的高素质科学研究人才及创新创业人才。学院以低碳能源和化工过程低碳化为特色,加快发展能源及化工理论与技术,开展战略性、先导性、前瞻共性基础研究及技术攻关,力争建成国内领先、国际一流的能源化工创新人才培养和成果产出高地,推动新能源产业发展,支撑低碳化学工业及智能社会转型。
二、研究方向
金属离子电池(锂离子、钠离子、锌离子、镁离子)、液流电池、电催化、电池管理系统、模拟计算,二维膜分离
三、工作地点与实验条件
工作地点:河南大学龙子湖校区,郑州市金水区明理路379号;
实验条件:学院教学科研条件优越,建有河南省龙子湖新能源实验室10万余平米、河南省催化反应工程研究中心等重点研究机构及一批产业化开发平台。实验室总面积3500平方米,大型仪器设备总值2.2亿元,年教学科研经费1.5亿元。在河南能源集团、平煤集团等世界500强企业建有实践实训基地。
五、招聘岗位
为充实高水平人才队伍,提高人才培养质量和科学研究水平,本团队面向海内外诚聘化工、材料、能源等相关学科的高层次人才、优秀青年人才、博士后研究人员等,应聘条件符合学校有关规定,待遇按照学校设置的岗位执行。
六、岗位层次与待遇
(一)拔尖人才
条件:在本学科领域具有良好的学术影响力,为所在专业领域的知名学者或有潜力的中青年学者,取得较为突出的教学科研成果;原则上年龄不超过50周岁。
薪酬待遇:年薪不低于70万;提供丰厚的安家费及住房(或住房补贴)、充足的科研启动经费及平台建设经费;根据实际情况解决或协助解决配偶工作;解决子女(中小学、幼儿园)入学问题;配备专业学术团队等。
(二)百人计划
为引进和培养一批发展潜力较大的优秀青年学者,学校实施“青年英才计划”,设有百人计划A岗、百人计划B岗,对符合河南大学要求,通过校学术委员会评审、符合学校发展和建设需要的受聘人选提供以下待遇:
(1)百人计划A岗
条件:取得博士学位后,具有在海内外知名科研机构、高校或企业研发机构不少于2年的科研工作经历,并取得本学科领域高水平科研成果;原则上年龄不超过38周岁。
薪酬待遇:年薪不低于50万;提供安家费及购房补贴、充足的科研启动经费;配偶学历为硕士研究生及以上者,解决工作;解决子女(中小学、幼儿园)入学问题;配备专业学术团队;支持争取国家和地方人才计划项目。
(2)百人计划B岗
条件:具有在海内外知名大学、科研机构学习或工作3年以上经历,取得较为突出的研究成果;原则上年龄不超过35周岁。
薪酬待遇:年薪不低于30万;提供安家费及购房补贴;提供充足的科研启动经费;解决子女(中小学、幼儿园)入学问题;支持争取国家和地方人才计划项目。
(三)博士后研究人员
条件:具备从事教学科研工作的能力和素质;博士学位获得时间原则上不超过3年,年龄不超过35周岁。
薪酬待遇:实行年薪制,提供优良的科研和工作环境;享受工作任务外的绩效;符合省市人才政策的,可享受相应人才待遇;享受子女在附属学校(幼儿园、附属小学)入学方面的待遇;优秀者可留校工作。
各岗位特别优秀者可一人一议。
具体应聘条件及待遇,可联系学院进行详细了解。符合河南省、郑州市人才政策的,可申请享受相应人才待遇。
七、联系方式
有意者请将本人简历发送至:zhuanpeiwang@henu.edu.cn或yangxw@sjtu.edu.cn,邮件标题请注明“xxx应聘河南大学百人计划(博士后/青年教师)”。
简历包含:
a个人简历:包括个人学习、工作经历以及学术成果等;
b. 个人陈述:可包括个人研究特长、研究计划等;
c. 代表性论文全文(如适用)及其他申请人认为必要的材料。
https://energy.henu.edu.cn/info/1079/1860.htm
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投稿请联系contact@scimaterials.cn
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