中国粉体网讯 全球经济的快速发展，导致化石燃料短缺和环境污染等问题日益严峻，引起了人们对新型可再生能源的重视。超级电容器和二次电池作为两种主要的电化学储能器件，在许多领域得到了广泛的应用。超级电容器是常见的表面/界面电化学储能器件，其能量存储主要来自电极表面与近表面和电极/电解液界面，可以实现快速充放电。
高性能的超级电容器，不但需要足够大的比表面积以提供更多的电化学活性位点，还应当具有合适的孔结构以改善电极/电解液界面的离子传输。因此，具有多孔特征和高比表面积的中空纳米材料被普遍认为是表界面化学能源存储的理想材料。
中空纳米材料作为超级电容器电极材料具有以下优点：
(1)中空纳米材料具有高的有效比表面积，可以提供丰富的电化学活性位点，从而获得更高的比电容;
(2)高的孔隙率使得电解液进入中空结构材料的内部，从而提高电解液润湿性，增加电极/电解液界面，并且较薄壳壁可以缩短离子和电子的传输路径，从而提高反应速率;
(3)内部空腔结构可以缓冲充放电过程中体积的膨胀，提高材料循环稳定性，且多壳层中空结构由于不同壳层互相支撑，具有更好的机械性能。
一般而言，有３种制备方法：硬模板法、软模板法和无模板法。其中，硬模板法是制备中空纳米结构材料最常用的方法，可通过对硬模板形状的选择和构建壳层结构时物质浓度的调控等，实现中空纳米结构材料形貌与壳层厚度的可控制备。随着人们对结构复杂和成分多样的中空纳米结构材料需求的逐渐增加，其他制备方法也快速发展。
由于其具有功能化的纳米壳层以及充足的内部空间，中空纳米结构在能源存储与转化领域有着广泛的应用前景。通过调控其外部几何结构，化学组成，壳层结构单元以及内部空间结构，复杂中空纳米结构可以进一步提升中空材料的电化学性能，满足人们日益增长的能源需求。
为深入了解中空纳米材料的性能、制备、应用及研究方向，中国粉体网旗下粉体公开课平台将于2021年8月03日下午15：00举办网络直播会，届时来自北京化工大学化学工程学院的于乐教授将作《面向能源存储与转化的中空纳米颗粒》报告，汇报人从所专注研究的领域出发，总结归纳了基于自模版法制备的中空材料在能源存储与转化中的代表性工作，并对其研究前景进行了展望。
报告人介绍
于乐，北京化工大学化学工程学院教授、博士生导师。2008年本科毕业于山东大学，2011年硕士毕业于上海大学，2016年博士毕业于新加坡南洋理工大学，师从楼雄文教授。研究领域是新型微纳米结构功能材料设计与合成，尤其是中空纳米功能材料的优化设计与合成探索，并研究功能纳米材料在电化学储能转化领域，如锂/钠离子电容器电池、电催化等的应用。近年以共同作者身份在Science Advances、Nature Communications、Chem、Joule、Advanced Materials、Angewandte ChemieInter national Edition、Advanced Energy Materials、Energy&Environmental Science、Accounts of Chemical Research等国际学术期刊上发表论文84篇，其中49篇ESI高被引论文，1篇ESI热点论文。其中以7篇封面/内封底论文，1篇扉页论文和2篇VIP论文，SCI总引用17000余次，H-index为67。申请中国专利5项，两项已获授权。2018年入选科睿唯安(Clarivate Analytics)全球高引科学家名单(Cross-field，跨学科领域)。2019-2020年入选科睿唯安(Clarivate Analytics)全球高引科学家名单(Chemistry化学, Material Science材料科学)。现任Energy&Environmental Materials、《物理化学学报》、《稀有金属》青年编委；Chinese Chemical Letters、《山东化工》编委；Nano material杂志Editorial broad。
资料来源：
毕如一，毛丹等. 中空纳米结构在表界面化学能源存储中的应用
郭志广，孙超等. 中空微／纳米结构材料的制备及其在超级电容器领域的应用
（中国粉体网编辑整理/青黎）
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