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我校卢朝靖教授发文质疑《Science》文章“金属电极的外延电沉积”

日期:2020-06-11      来源:科技处      作者:卢朝靖     阅读:

新闻网讯 电沉积平整的金属阳极可减少电极与电解液的接触面积,从而减轻界面副反应,有利于提高电池性能。但是,电沉积金属电极时易形成粗糙的非平整固液界面,阻碍电池的充电和高储能。总之,电沉积平整的金属阳极意义重大,但这并不容易。

康奈尔大学Archer教授团队2019年11月1日在国际顶级学术期刊《Science》上报道研究成果,提出用外延生长机制电沉积平整的金属电极,宣称在不锈钢衬底上先披覆一层(001)织构石墨片实现了安全廉价的高储能电极材料金属锌Zn的可逆外延电沉积,轰动科学界,赢得一片喝彩。

然而,5月28日中国卓越领军科技期刊《Science Bulletin》用3页篇幅刊登了我校卢朝靖教授和美国阿贡国家实验室周华博士的评论文章,否定了Archer教授团队的外延电沉积金属电极。评论指出,原论文展示的电子衍射花样仅表明电沉积Zn晶片表面是(001),这与其和石墨片的取向关系无关。原论文提供的所有扫描电镜、原子力显微镜和掠入射X射线衍射(XRD)等所谓外延证据在方法学上均无效,不能支持外延生长。实际上,原论文中的掠入射XRD实验数据表明,石墨片上的 Zn电沉积层依然接近随机取向,至多仅含少许(001)取向的Zn晶片或由这种晶片堆叠而成的粗晶粒。总之,Archer教授团队未成功外延电沉积一种金属电极,他们的文章滥用了外延的概念。同时,评论还推荐了可靠评判外延的优选技术方案,即先用theta-2theta扫描XRD结合X射线极图评估Zn层的织构,再用高分辨透射电镜确定各石墨片与其上Zn层的晶体学取向关系,逐片统计拥有外延关系的占比分数。

卢朝靖现任中国物理学会固体缺陷专业委员会委员,曾任中国电子显微镜学会理事,长期致力于X射线衍射和电子显微分析方面的教学与科研工作。2019年9月13日他曾在Science发表评论文章,质疑美国Switzer教授团队的旋涂外延膜。

评论文章链接:https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.05.028

被质疑的原论文链接:http://science.sciencemag.org/content/366/6465/645

编辑:李鹏