重磅发布

Energy Materials and Devices

Volume 1 Issue 1

2023年10月30日

第1卷第1期正式出版

期刊介绍

Energy Materials and Devices (EMD)《能源材料与器件(英文)》 (ISSN 3005-3315)由教育部主管，清华大学主办，清华大学出版社出版，清华大学出版社自主研发平台SciOpen发行，聚焦能源材料与器件领域的基础研究、技术创新、成果转化和产业化全链条创新研究成果，通过开放获取(Open Access)方式面向全球发表原创性、引领性、前瞻性研究进展，推动能源科学和产业发展，助力“碳达峰、碳中和”。Energy Materials and Devices 由清华大学康飞宇教授担任创刊主编。

Energy Materials and Devices大事记

创刊词

在这个不断追求可持续能源解决方案、寻求创新材料，为世界的不断发展提供动力的时代背景下，欢迎您垂阅《Energy Materials and Devices》首期创刊号。这本学术期刊将成为前沿研究的先锋，为先进材料和能源器件交叉领域提供知识和观点的交流平台。

随着全球能源转型，对更清洁、更高效和可持续能源的需求愈发凸显。与此同时，新型材料的开发和利用也在全速推进，进而推动从电子到交通运输等各个行业的创新。本刊深谙能源材料与器件在塑造未来方面所占据的关键地位，旨在为这两个关键领域搭建桥梁、跨越沟壑，促进跨学科合作与创新。

我们以为研究人员、科学家、工程师和创新者提供平台为己任，分享突破性发现，探索新兴趋势，应对能源材料与器件领域的关键挑战。我们旨在提供全面、权威的信息来源，让感兴趣的读者了解可再生能源技术、储能系统、先进材料开发及其在诸多方面应用的进展。

在《Energy Materials and Devices》期刊中，您将读到由全球顶尖专家和初出茅庐的年轻研究人员撰写的各种文章，包括原创研究论文、综述和观点等。我们的编委团队致力于保持最高标准的同行评审和学术卓越性，以确保本刊出版的内容经过严格评审并具有深远的影响力。

开启这段知识之旅时，我们邀请您来探索那些将塑造能源和材料科学未来的令人振奋的发展、发现和创新。来吧，与我们一起追求一个更可持续、更高效、更环保的世界，让能源材料与器件发展成为世界进步的关键动力。我们热切期盼您的来稿、反馈与互动，与我们共同投入到这项激动人心的事业中。

欢迎来到《Energy Materials and Devices》期刊——汇聚最前沿能源和材料研究的知识宝库。我们将携手同行，点亮未来，开创更加美好的明天！

主编

2023年9月28日

创刊概念片

与您分享EMD精彩创刊概念片，一起来欣赏吧！

创刊号内容概览

首期内容覆盖领域：锂离子电池、钾离子电池、锌离子电池、固态电池、超级电容器、电催化、电化学驱动等，共发表 10 篇文章，包括 1 篇 Editorial，4 篇 Review 和 5 篇 Research Article。本期作者来自中国、德国、澳大利亚、阿联酋等国家。

全部论文均为开放获取(Open Access)，点击DOI链接可查看全文内容概要，免费下载，欢迎阅读、分享！

01 Editorial

Welcome to Energy Materials and Devices

Feiyu Kang

https://doi.org/10.26599/EMD.2023.9370011

02 Review

Weakly solvating electrolytes for next-generation lithium batteries: design principles and recent advances (Back Cover)

应用于锂电池的弱溶剂化电解液：设计原则与最新进展

Zhijie Wang and Biao Zhang()

https://doi.org/10.26599/EMD.2023.9370003

正在兴起的弱溶剂化电解液近年来受到广泛的关注。本文总结了其作用机制、设计原则和最新研究进展；同时提供了总结以及关于本方向未来发展的展望。本文的观点将会对学术界和产业界在设计安全、高性能下一代锂电池方面提供助益。

Citation: Wang Z, Zhang B. Weakly solvating electrolytes for next-generation lithium batteries: design principles and recent advances. Energy Mater. Devices, 2023, 1, 9370003.

03 Review

Developing artificial solid-state interphase for Li metal electrodes: recent advances and perspective

人工界面修饰助力高性能锂金属电池——最新研究与展望

Yanyan Wang, Mingnan Li, Fuhua Yang, Jianfeng Mao, Zaiping Guo()

https://doi.org/10.26599/EMD.2023.9370005

锂金属负极的失效与不稳定的电极/电解质界面有关，构建人造固体电解质界面（ASEI）膜是一种有效的策略。这篇综述根据化学成分类别，总结了ASEI膜研究的最新进展，解析了基础机理、设计原理以及主要成分的作用。

Citation: Wang Y, Li M, Yang F, et al. Developing artificial solid-state interphase for Li metal electrodes: recent advances and perspective. Energy Mater. Devices, 2023, 1, 9370005.

04 Review

Two-dimensional noble metal-based intermetallics for electrocatalysis

面向电催化应用的二维贵金属基金属间化合物

Fukai Feng, Sumei Han, Qipeng Lu(), Qinbai Yun()

https://doi.org/10.26599/EMD.2023.9370008

二维贵金属基金属间化合物(IMC)催化剂已在能源催化应用中展现出广阔的前景。本综述总结了二维贵金属基IMC的合成及其在电催化应用的最新研究进展，提出了该领域存在的主要挑战和未来研究方向。

Citation：Feng F, Han S, Lu Q, et al. Two-dimensional noble metal-based intermetallics for electrocatalysis. Energy Mater. Devices, 2023, 1, 9370008.

05 Review

Redox electrolyte-enhanced carbon based supercapacitors: recent advances and future perspectives

氧化还原电解质增强型炭基超级电容器: 最新进展和未来展望

Jiyong Shi, Xiaodong Tian(), Yan Song(), Tao Yang, Shengliang Hu(), Zhanjun Liu

https://doi.org/10.26599/EMD.2023.9370009

氧化还原电解质超级电容器(RE-SC)是一种兼具高能量密度和高功率密度的新型超级电容器。然而，与传统超级电容器相比，这类器件通常表现出更严重的自放电。本综述总结了RE-SC 的最新研究进展，侧重分析了氧化还原介质对器件自放电行为及其影响机制，并从隔膜改性、电解质优化、电极材料设计和器件构筑等方面分析了自放电抑制策略，强调研究氧化还原介质与电极材料匹配性，特别是研究氧化还原介质-电极材料界面交互行为，对抑制RE-SC自放电，提升其实用性的重要作用。

Citation

Shi J, Tian X, Song Y, et al. Redox electrolyte-enhanced carbon-based supercapacitors: recent advances and future perspectives. Energy Mater. Devices, 2023, 1, 9370009.

06 Research Article

Conversion mechanism of NiCo2Se4 nanotube sphere anodes for potassium-ion batteries (Front Cover)

钾离子电池用NiCo2Se4纳米管球负极的转化机制

Mingyue Wang, Yang Li, Shanshan Yao, Jiang Cui, Lianbo Ma, Nauman Mubarak, Hongming Zhang, Shujiang Ding(), Jang-Kyo Kim()

https://doi.org/10.26599/EMD.2023.9370001

该球型电极材料由大量的NiCo2Se4纳米管组成，其内部具有中空通道和丰富的空位，不仅通过插层反应实现K+离子的快速传输和存储，提供优异的电化学反应活性，还表现出高导电性，具有显著的长循环稳定性。

Citation:

Wang M, Li Y, Yao S, et al. Conversion mechanism of NiCo2Se4 nanotube sphere anodes for potassium-ion batteries. Energy Mater. Devices, 2023, 1, 9370001.

07 Research Article

A functional LiTaO3 filler with tandem conductivity and ferroelectricity for PVDF-based composite solid-state electrolyte

协同铁电性和离子导电性的功能性陶瓷填料LiTaO3构筑新型复合固态电解质

Yu Yuan, Likun Chen, Yuhang Li, Xufei An, Jianshuai Lv, Shaoke Guo, Xing Cheng, Yang Zhao, Ming Liu(), Yan-Bing He(), Feiyu Kang

https://doi.org/10.26599/EMD.2023.9370004

采用具有铁电性和离子导电性的LiTaO₃陶瓷作为多功能填料，制备了聚偏氟乙烯（PVDF）基复合固态电解质，离子电导率和锂离子迁移数分别达4.90×10^-4 S cm^-1和0.45。LiTaO₃不但能够抑制复合电解质内空间电荷层的形成，而且为Li⁺提供更多的传输通道，实现了Li⁺在负极界面上的均匀沉积。基于此，该复合固态电解质固态锂金属电池在1 C下能稳定循环1400圈，并且在高倍率5 C下仍保持102.1 mAh g^-1放电容量，展现了良好的应用前景。

Citation:

Yuan Y, Chen L, Li Y, et al. Functional LiTaO₃ filler with tandem conductivity and ferroelectricity for PVDF-based composite solid-state electrolyte. Energy Mater. Devices, 2023, 1, 9370004.

08 Research Article

Unlocking high-performance organic cathodes: tailoring active groups densities in covalent frameworks for aqueous zinc ion batteries

解锁高性能有机正极: 通过调整共价框架中活性基团密度提高水系锌离子电池性能

Meilin Li, Fanbin Zeng, Senlin Li(), Sanlue Hu, Qingming Liu, Tengfei Zhang, Jun Zhou(), Cuiping Han()

https://doi.org/10.26599/EMD.2023.9370007

本文揭示了有机正极材料中活性基团的密度与其在水系锌离子电池（AZIBs）中的电化学性能之间并非直接相关。制备出的TB-COF和BB-COF材料含有相同的C=N和C=O活性官能团，活性基团密集的TB-COF展现出较高的初始容量（222 mAh g^-1@0.5A g^-1），而活性基团较稀疏的BB-COF展现出更优越的循环稳定性（10,000圈）和倍率性能。该研究凸显了含有C=N和C=O活性官能团的有机材料在极端条件下的显著稳定性。BB-COF材料不仅在低温下（-20 ℃）保持优良的倍率性能，而且能在更严峻的条件下（-40 ℃）持续工作2000圈（@1 A g^-1）。从微观物料质量变化的角度说明了电荷储存机制的重要观点。通过全面的表征，包括使用电化学石英晶体微天平(EQCM), 揭示了Zn²⁺和H⁺在BB-COF内的共嵌入现象和详细过程。

Citation:

Li M, Zeng F, Li S, et al. Unlocking high-performance organic cathodes: tailoring active groups densities in covalent frameworks for aqueous zinc ion batteries. Energy Mater. Devices, 2023, 1, 9370007.

09 Research Article

Bulk nanoporous platinum for electrochemical actuation

首次利用脱合金法制备出韧带尺寸低至 2 nm 的纳米多孔铂宏观块体材料

Haonan Sun, Yizhou Huang, Shan Shi()

https://doi.org/10.26599/EMD.2023.9370006

本文首次通过电化学脱合金法制备了韧带尺寸小至 2 nm 的纳米多孔铂块状材料，其具有极高的电化学活性比表面积(25 m²/g)、热稳定性和机械稳定性。该材料表现出优异的电化学驱动行为如驱动电压低至 1.0 V，可逆应变振幅高达 0.37% 和应变能量密度高达 1.64 MJ/m³。这种三维纳米多孔铂材料在界面控制功能行为(如驱动、传感和催化)方面将具有极佳的应用前景。

Citation

Sun H, Huang Y, Shi S. Bulk nanoporous platinum for electrochemical actuation. Energy Mater. Devices, 2023, 1, 9370006.

10 Research Article

Molybdate intercalated nickel–iron-layered double hydroxide derived Mo-doped nickel–iron phosphide nanoflowers for efficient oxygen evolution reaction

钼酸盐插层镍铁层状双金属氢氧化物衍生的钼掺杂镍铁磷化物纳米花用于高效析氧反应

Ruru Fu, Caihong Feng, Qingze Jiao, Kaixuan Ma, Suyu Ge, Yun Zhao()

https://doi.org/10.26599/EMD.2023.9370002

通过对钼酸根离子插层的镍铁层状双金属氢氧化物进行磷化反应，开发了一种新型的钼掺杂镍铁磷化物纳米花，可作为一种高活性和稳定的析氧催化剂。这是由于钼与镍、铁具有较强的电子相互作用，高价钼的引入改变了镍铁磷化物的本征电子结构，加速了反应动力学，进而提升了析氧反应活性。

Citation:

Fu R, Feng C, Jiao Q, et al. Molybdate intercalated nickel–iron-layered double hydroxide derived Mo-doped nickel–iron phosphide nanoflowers for efficient oxygen evolution reaction. Energy Mater. Devices, 2023, 1, 9370002.

期刊标识 | Journal Slogan

Lead energy innovation

Promote materials research

Strengthen devices application

Drive low-carbon development

引领能源创新

促进材料研究

加强器件应用

推动低碳发展

本刊标识由清华大学美术学院老师设计。

设计理念：Energy的首字母E化身成奔驰的闪电?勇往无前，象征能量和胜利之光；刊名缩写EMD变身成电池外形，契合期刊的主要发文方向。

期刊特色 | Why publish with us

High-quality and rapid peer-review | 审稿周期短, 2~3周

Fast publication | 快速出版, 接收即可分配DOI号在线预发表

Fully Open Access | 开放获取

APC covered by the publisher | 免费发表

Promote your article worldwide | 全球自媒体和新媒体宣传

Chance for the Best Paper Award | 最佳论文奖

文章类型 | Paper types

综述|Review

In-depth summaries of representative results and achievements of the past 5-10 years in selected topics based on or closely related to the research expertise of the authors.

研究论文|Research Article

Original reports covering important results in any area of energy materials and devices.

评论|Communication

Feature exciting research breakthroughs in the field of energy materials and devices.

观点|Perspective/Highlight

Comment on topical issues or express views on the developments in related fields.

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