A 3D nitrogen-doped graphene/multi-walled carbon nanotube (CS-GO-NCNT) crosslinked network material was successfully synthesized utilizing chitosan and melamine as carbon and nitrogen sources, concomitant with the incorporation of multi-wall carbon nanotubes and employing freeze drying technology. The material amalgamates the merits of 1D/2D hybrid carbon materials, wherein 1D carbon nanotubes confer robustness and expedited electron transport pathways, while 2D graphene sheets facilitate rapid ion migration. Furthermore, the introduction of nitrogen heteroatoms serves to furnish additional active sites for lithium storage. When served as an anode material for lithium-ion batteries, the CS-GO-NCNT electrode delivered a reversible capacity surpassing 500 mAh·g^-1, markedly outperforming commercial graphite anodes. Even after 300 cycles at a high current density of 1 A·g^-1, it remained a reversible capacity of up to 268 mAh·g^-1.

通过将纳米Bi颗粒与三维多孔碳(3DPC)材料复合制备得到Bi/3DPC复合材料，有效提高了Bi的电化学性能。3DPC作为碳框架能缓冲充放电过程中Bi的体积膨胀以及提升材料导电性，且其微孔和介孔能够增加材料的比表面积，为吸附钠离子提供活性位点。Bi和3DPC发挥协同效应，在钠离子电池中展现出良好的倍率性能和长期循环稳定性。在5 A·g^-1的电流密度下，Bi/3DPC在循环1 000圈后仍保持268.52 mAh·g^-1的比容量。

通过碱处理，优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构，提高了孔隙率，增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料，并研究了其结构与性能的关系。结果表明，复合相变材料的石蜡负载量从47.4%提高到了61.1%，进而提高了复合材料的储热性能；向改性DIA中添加膨胀石墨(EG)提高了复合材料的传热能力，添加质量分数10% EG时导热系数提高了113%(从0.276 W·m^-1·K^-1提高到了0.589 W·m^-1·K^-1)。随着EG含量的升高，复合相变材料的相变潜热有所增加，但化学相容性、稳定性等无明显变化。含10% EG的石蜡/碱改性DIA复合材料具有可靠的储能性能、良好的温度调节性能和蓄放热能力。

This work adopts a multi-step etching-heat treatment strategy to prepare porous silicon microsphere composite with Sb-Sn surface modification and carbon coating (pSi/Sb-Sn@C), using industrial grade SiAl alloy micro-spheres as a precursor. pSi/Sb-Sn@C had a 3D structure with bimetallic (Sb-Sn) modified porous silicon micro-spheres (pSi/Sb-Sn) as the core and carbon coating as the shell. Carbon shells can improve the electronic conductivity and mechanical stability of porous silicon microspheres, which is beneficial for obtaining a stable solid electrolyte interface (SEI) film. The 3D porous core promotes the diffusion of lithium ions, increases the intercalation/delithiation active sites, and buffers the volume expansion during the intercalation process. The introduction of active metals (Sb-Sn) can improve the conductivity of the composite and contribute to a certain amount of lithium storage capacity. Due to its unique composition and microstructure, pSi/Sb-Sn@C showed a reversible capacity of 1 247.4 mAh·g^-1 after 300 charge/discharge cycles at a current density of 1.0 A·g^-1, demonstrating excellent rate lithium storage performance and enhanced electrochemical cycling stability.

随着现代信息技术的发展，运用互联思维打造立体化教材已经成为高校教材改革的趋势。储能科学与工程作为新兴专业，面临着紧迫的教材体系建设任务。本文以《电化学基础教程》立体化教材的设计与实施为例，从解决教学问题的方法入手，提出了新形态立体化教材的建设路径和一些行之有效的建设方法。希望能为新形态教材改革提供有益思路。

通过溶剂热并辅以硫化法制备了金属有机骨架(MOF)基镍钴双金属硫化物微球，并通过高温热解有机碳源盐酸多巴胺制备了痕量氮掺杂碳包覆(NC)的Ni-Co-S@NC钠离子电池负极材料。这种改性能够有效提高电极材料的导电性以及结构和界面的稳定性，从而提高材料的循环稳定性。其中表面包覆约5 nm碳层的Ni-Co-S@NC-0.5微球具有出色的长循环寿命，其在1A·g^-1下循环1 000圈后，仍有381.8 mAh·g^-1的放电比容量和75.2%的容量保持率，相应地每圈循环的容量衰减量仅为0.126mAh·g^-1；Ni-Co-S@NC-0.5||NVP/C (NVP：Na₃V₂(PO₄)₃)钠离子全电池在1 A·g^-1下经过100次循环后，可逆放电比容量为386.2mAh·g^-1，容量保持率为88.6%，库仑效率稳定在98.1%左右。动力学研究表明，Ni-Co-S@NC-0.5的储钠过程以赝电容行为控制为主，钠离子扩散系数在10^-11~10^-13 cm²·s^-1之间，同时具有相对小的电荷转移阻抗(36.7 Ω)。

通过高温固相反应法制备了Ba_0.85Ca_0.15Ti_0.90Zr_0.10O₃∶xSm³⁺(BCTZ∶xSm³⁺，x=0.0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%，物质的量分数)陶瓷，系统研究了其微观形貌、铁电性能、储能性能和光致发光性能。研究表明，Sm³⁺掺入后，陶瓷平均晶粒大小明显下降，致密度显著提高。所有陶瓷均表现出典型的铁电性。BCTZ∶xSm³⁺陶瓷放电储能密度得到了极大的提高，BCTZ∶1.0% Sm³⁺陶瓷放电储能密度较纯BCTZ陶瓷可提高约49.0%。此外，在408 nm光的激发下，BCTZ∶xSm³⁺陶瓷在596 nm左右表现出强烈的橙红色发光，且发光强度相对可调性可达449%。

为了强化本科生拔尖人才的个性化培养，将高水平的科研资源转化为人才培养的教学资源，北京航空航天大学开设了科教融合的“科研课堂”微课题设计实验课程。本文以开设的“金属氧化物亚纳米材料的合成及其在电池储能方面的研究”微课题为例，从教学方法、课程内容、成绩评定和学生反馈等多个环节进行实践和探索。通过充分发挥教师指导、学生主体的优势，科研型教学模式的实施为拓展本科生科研思维、激发科研兴趣、提升科研创新能力提供了有益借鉴。