《Science》濫用概念!青島大學盧朝靖教授發文質疑“金屬電極的外延電沉積”一文

電沉積平整的金屬陽極可減少電極與電解液的接觸面積,從而減輕界面副反應,有利於提高電池性能。但是,電沉積金屬電極時易形成粗糙的非平整固液界面,阻礙電池的充電和高儲能。總之,電沉積平整的金屬陽極意義重大,但這並不容易。

康奈爾大學Archer教授團隊2019年11月1日在國際頂級學術期刊《Science》上報道研究成果,提出用外延生長機制電沉積平整的金屬電極,宣稱在不銹鋼襯底上先披覆一層(001)織構石墨片實現瞭安全廉價的高儲能電極材料金屬鋅Zn的可逆外延電沉積,轟動科學界,贏得一片喝彩。

《Science》濫用概念!青島大學盧朝靖教授發文質疑“金屬電極的外延電沉積”一文

然而,5月28日中國卓越領軍科技期刊《Science Bulletin》用3頁篇幅刊登瞭青島大學盧朝靖教授和美國阿貢國傢實驗室周華博士的評論文章,否定瞭Archer教授團隊的外延電沉積金屬電極。評論指出,原論文展示的電子衍射花樣僅表明電沉積Zn晶片表面是(001),這與其和石墨片的取向關系無關。原論文提供的所有掃描電鏡、原子力顯微鏡和掠入射X射線衍射(XRD)等所謂外延證據在方法學上均無效,不能支持外延生長。實際上,原論文中的掠入射XRD實驗數據表明,石墨片上的 Zn電沉積層依然接近隨機取向,至多僅含少許(001)取向的Zn晶片或由這種晶片堆疊而成的粗晶粒。總之,Archer教授團隊未成功外延電沉積一種金屬電極,他們的文章濫用瞭外延的概念。同時,評論還推薦瞭可靠評判外延的優選技術方案,即先用theta-2theta掃描XRD結合X射線極圖評估Zn層的織構,再用高分辨透射電鏡確定各石墨片與其上Zn層的晶體學取向關系,逐片統計擁有外延關系的占比分數。

《Science》濫用概念!青島大學盧朝靖教授發文質疑“金屬電極的外延電沉積”一文

盧朝靖現任中國物理學會固體缺陷專業委員會委員,曾任中國電子顯微鏡學會理事,長期致力於X射線衍射和電子顯微分析方面的教學與科研工作。2019年9月13日他曾在Science發表評論文章,質疑美國Switzer教授團隊的旋塗外延膜。

《Science》濫用概念!青島大學盧朝靖教授發文質疑“金屬電極的外延電沉積”一文

評論文章鏈接:

https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.05.028

被質疑的原論文鏈接:

http://science.sciencemag.org/content/366/6465/645

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