又一重大突破！近日，山東這所高校在Nature子刊發表原創科研成果！

2020-09-03 青島大學本科招生

近日，青島大學物理科學學院青年教師李強、李洪森以共同一作兼共同通訊作者身份在國際頂尖期刊Nature Materials（《自然.材料》）在線發表了題為&34;的原創研究成果。這是青島大學首次以第一署名單位和通訊單位在Nature Materials發表科研論文。

Nature Materials是由Nature出版集團出版發行的全球著名的期刊，是材料、物理、化學等交叉學科領域最具影響力的期刊之一，2019年影響因子高達38.887。

該研究聚焦於鋰離子電池中過渡族金屬化合物材料反常的超出理論極限的額外容量現象，這一現象困擾了儲能領域近20年，被國內外研究人員廣泛關注。為了揭示這一關鍵科學問題，多位國際能源領域知名專家都對該現象提出了理論解釋（如凝膠聚合物薄膜的生長，空間電荷存儲以及LiOH到Li2O和LiH的表面轉化），然而由於電極材料界面處的複雜性超出常規設備的測試能力，其蘊藏的儲能機制始終處於爭議中。

圍繞此關鍵科學問題，作者對過渡族金屬化合物儲能機制進行了深入研究，並取得了重大突破。基於自主構建的原位磁性監測技術和自旋電子學理論，研究揭示了過渡族金屬化合物Fe3O4的額外容量主要來源於過渡族金屬Fe納米顆粒表面的自旋極化電容，並證明這種空間電荷電容廣泛存在於各種過渡族金屬化合物中，費米面處3d電子高電子態密度發揮關鍵作用。研究結論突破了人們對傳統鋰離子電池儲能方式（Insertion、Alloying、Conversion）的認知，首次在實驗上直觀地證實了空間電荷儲鋰機制，並進一步明確了電子存儲位置。該工作不僅為設計下一代高性能儲能器件提供了新方向，也為能源材料的設計製備提供了一種有力的測試分析技術。

李強，青島大學物理科學學院青年教師。2014年於山東大學獲凝聚態物理博士學位，2012-2013年在加拿大滑鐵盧大學量子信息研究所交流訪問。2014年就職於青島大學新能源科學與工程系。主要從事自旋電子材料與器件、新能源儲能材料與器件研究工作。

李洪森，青島大學物理科學學院青年教師。2017年於南京航空航天大學（與美國德克薩斯大學奧斯汀分校聯合培養）獲得工學博士學位，入圍中國矽酸鹽學會全國優博。主要從事新型功能納米材料在新能源領域的基礎和應用研究，研究方向包括新型儲能技術、鋰（鈉、鉀）離子電池、鋁離子電池、混合離子電容器等。

該工作為物理科學學院李強、李洪森兩位青年教師通力合作所取得的重大成果。其中，碩士研究生夏清濤、胡正強為共同一作；美國德克薩斯大學奧斯汀分校餘桂華教授和加拿大滑鐵盧大學苗國興教授為共同通訊作者。論文主要作者還包括青島大學龍雲澤和王曉雄特聘教授、山東大學顏世申教授、中國科學院物理所葛琛、張慶華、谷林研究員、美國麻省理工大學Moodera教授等。

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本文素材來源：青島大學新聞網、青島大學物理科學學院

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