山东大学化学与化工学院无机化学徐立强

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徐立强，籍贯山东省即墨市, 教授、博士生导师。多年来一直致力于新型高性能二次电池正负极电极材料、电催化及新型电化学超级电容器材料的新颖制备方法探索、结构与性能调控及其实际应用等。
联系方式: xulq@sdu.edu.cn;0531-88364543

【学习及工作经历】
2005年5月至今 山东大学化学与化工学院
2012年5月至2013年5月 新加坡南洋理工大学 Research Fellow
2005年于中国科技大学获理学博士学位
2000-2005年: 中国科技大学化学系无机化学专业硕博连读, 2004年获中科院院长奖,
1996-2000年: 聊城大学化学系, 2000年获理学学士学位
【主讲课程】
本科生专业课    《结晶化学》
研究生专业课    《结晶化学》
本科生课程     《无机及分析化学实验》
无机化学博士研究生专业课《无机化学前沿领域概论》
【研究领域和兴趣】
本人近年来一直致力于新型高性能钠离子、锂硫二次电池正负极电极材料及新型催化剂相关材料的新颖制备方法探索、结构与性能调控及其实际应用等;相关研究属无机合成与制备化学、纳米材料、电化学, 晶体结构与性能及器件等交叉学科的前沿研究领域。在上述相关研究领域目前已在Advanced Materials, Energy Storage Materials, Adv.Electron. Mater，Nano Research, J. Mater. Chem. A  等发表SCI收录论文80余篇并获邀撰写综述论文及封面论文多篇，相关论文已被他引近3000余次；获授权国家发明专利13项。


【科研项目】
1. 国家自然科学基金1项(No.21471091, 2015-2018年), 项目负责人。
2. 山东大学交叉学科基金（No. 2015JC007，2015-2017年),项目共同负责人。
已完成的科研项目：
1. 国家重点基础研究发展计划（973计划）项目1项（2010-2015年），学术骨干。
2. 国家自然科学基金1项(No.11179043, 2012-2014年), 项目负责人。
3. 山东中烟工业公司应用课题1项(2008-2013年), 项目负责人。
4. 国家自然科学基金1项(No. 20971079, 2010-2012年), 项目负责人。
5. 国家自然科学基金1项(No. 20701026, 2008.01-2008.12), 项目负责人。
6. 教育部博士点基金新青年教师基金1项（20070422046，2008-2010年) , 项目负责人。

【科研成果】
1. 获“山东高等学校优秀科研成果自然科学类贰等奖”2项
2. 指导本科生创新实验 获“山东大学大学生科技创新基金立项项目一等奖”1项


【主要论著】
2018
1. Caifu Dong, Lijun Guo, YanyanHe, Limei Shang, Yitai Qian*,and Liqiang Xu*, Ultrafine Co1-xS
nanoparticles embedded in nitrogen doped porous carbon hollow nanosphere composite as anode for
superb Sodium-IonBatteries and Lithium Ion Batteries, Nanoscale, 2018, 10(6),2804-2811.
2. Yanyan He, Gang Xu, ChunshengWang, Liqiang Xu,* and Kun Zhang, Horsetail-derived Si@N-
doped carbon as low-cost and long cycle life anode for Li-ion half/full cells, ElectrochimicaActa 2018,264,
173-182.
3.Chuanchuan Li, Jingjing Shi,Lin Zhu,Yingyue Zhao, Jun Lu*, and Liqiang Xu*,Titanium nitride hollow
nanospheres with strong lithium polysulfide chemisorption as sulfur hosts for advanced lithium−sulfur batte
ries, Nano Research 2018, https://doi.org/10.1007/s12274-018-2017-9
4. LinZhu, Chuanchuan Li, Wenjiao Ren, Mingyang Qin and Liqiang Xu*, Multifunctional vanadium
nitride@N-doped carbon composites for kinetically enhanced lithium–sulfur batteries, New J. Chem.
2018, DOI:10.1039/C8NJ00125A
5. Wenjiao Ren, Liqiang Xu*, LinZhu, Xinye Wang, Xiaojian Ma, Debao Wang, Cobalt-
doped vanadium nitride yolk-shell nanospheres @ carbon with physical and chemical synergistic effect for
advanced Li-S batteries,  ACS Appl. Mater. Interfaces,2018，DOI:10.1021/acsami.7b18955
6.CaifuDong,Lijun Guo, Yanyan He, Yitai Qian*, Yanan Chen*,andLiqiang Xu*, Sandwich-like Ni2P
Nanoarray/Nitrogen-Doped Graphene Nanoarchitecture as a High-Performance Anode for Sodium and
Lithium Ion Batteries, Energy Storage Materials , https://doi.org/10.1016/j.ensm.2018.04.011.

2017
[1] MIL-100(V) and MIL-100(V)/rGO with various valence states of vanadium ions as
sulfur cathode hosts for lithium-sulfur batteries, Yaping Hou, Hongzhi Mao and Liqiang
Xu*, Nano Research 2017, 10(1), 344–353.
[2] Porous organic polymer/RGO composite as high performance cathode for half and full
sodium ion batteries, Aihua Li, Zhenyu Feng Yan Sun, Limei Shang, Liqiang
Xu*, Journalof Power Sources, 2017, 343, 424-430.
[3] General fabrication of Boride, Carbide, and Nitride nanocrystals via a Metal-
Hydrolysis-Assisted process, Ling Zhou, Lishan Yang,* Li Shao,Bo Chen, Fanhui Meng,
Yitai Qian and Liqiang Xu*，Inorg. Chem, 2017，56(5), 2440-2447.
[4] Cobalt- and Cadmium-based Metal–Organic frameworks as high-performance anodes
for Sodium Ion Batteries and Lithium Ion Batteries, Caifu Dong and Liqiang Xu*, ACS
Appl. Mater. Interfaces, 2017，9,7160−7168.
[5] NaFeTiO4 nanorod/multi-walled carbon nanotube composite as anode material for
sodium-ion batteries with high performances in both half and full cells, Xuan
Hou, ChuanchuanLi, Huayun Xu*, Liqiang Xu*, Nano Research, 2017,10(10), 3585-3595.
[6] Mesoporous Tin-based Oxide nanospheres and graphene composites as advanced
anodes for Lithium Ion Half/Full and Sodium Ion Batteries, Yanyan He, Aihua Li, Caifu
Dong,Chuanchuan Li, and Liqiang Xu*,  Chemistry - A European Journal, 2017, 23
(55),13724-13733.
[7] A novel polyoxometalate-based hybrid containing 2D [CoMo8O26]∞ structure as
anode forlithium-ion batteries, Xiaoxia Chen,# Zhi Wang, # Ranran Zhang,  Liqiang Xu*
and Di Sun*, Chem. Commun., 2017, 53(76),10560-10563.
[8] Mesoporous Mn-Sn bimetallic oxide nanocubes as long cycle life anodes forLi-ion
half/full cells and sulfur hosts for Li-S batteries, Yanyan He, Liqiang Xu,*Chuanchuan Li,
Xiaoxia Chen, Gang Xu, Xiaoyun Jiao, Nano Research 2017, DOI,10.1007/s12274-017-
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2016
[1]  Aihua Li, Liqiang Xu*, Chang Ming Li* and Yitai Qian，Mesh-like LiZnBO3/C
composites as a prominent stable anode for lithium ion rechargeable batteries，Journal of Materials Chemistry  A, 2016，4,5489-5494.
[2] Solvothermal preparation of tin phosphide as a long-life Anode for advanced Lithium
and Sodium Ion Batteries,Shuling Liu*, Hongzhe Zhang, Liqiang Xu*, Lanbing Ma, and Xiaoxia Chen, Journal of Power Sources, 2016，304, 346-353.
[3]Fabrication of various V2O5 hollow microspheres as excellentcathode for lithium
storage and the application in full cells，Xiaochuan Ren, Yanjun Zhai, Lin zhu, Yanyan
He, Aihua Li, Chunli Guo and Liqiang Xu, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016,  8，
17205-17211.
[4]Ce-doped α-FeOOH nanorods as high-performance anode material for energy storage,
Yanjun Zhai, Liqiang Xu* and Yitai Qian*, Journal of Power Sources, 2016，327，423-431.

2015
[1] Yanjun Zhai,  Xiaojian Ma, Hongzhi Mao, Weiwei Shao, Liqiang Xu,* Yanyan He and
Yitai Qian，Mn-doped α-FeOOH nanorods and α-Fe2O3 mesoporous nanorods: Facile
synthesis andapplicationsas high performance anodes for LIBs，Advanced Electronic Materials，2015，1,1400057.
[2] Yanyan He, LiqiangXu,* Yanjun Zhai, Aihua Li and Xiaoxia Chen, A  hexangularring–
core NiCo2O4 porous nanosheet /NiO nanoparticle composite as an advanced anode material for LIBs and catalyst for CO oxidation applications，Chemical Communications，2015, 51, 14768 - 14771.
[3] Guangda Li, Liqiang Xu,*YanjunZhaiand Yaping Hou, Fabrication of hierarchical
porous MnCo2O4 and CoMn2O4 microspheres that are composed of polyhedral
nanoparticles as promising anodes for long-life LIBs, Journal of Materials Chemistry A, 2015,  3, 14298 - 14306.
[4] Yanjun Zhai, Hongzhi Mao, Peng Liu, Xiaochuan Ren, Liqiang Xu,* and Yitai Qian,
Facile fabrication of hierarchical porousrose-like NiCo2O4 nanoflake/MnCo2O4
nanoparticle composite with enhanced electrochemical performance forenergy storage,
Journal of Materials Chemistry A, 2015, 2015,3,16142 - 16149.
[5] One dimensional manganese borate hydroxide nanorods and corresponding manganese
oxyborate nanorods as promising anodes for lithium ion batteries, Aihua Li,
LiqiangXu*, ShouliLi, Yanyan He, Ranran Zhang and Yanjun Zhai, Nano
Research 2015,8(2): 554–565.

【所获专利】
1.   一种高性能锂离子电池正极材料五氧化二钒空心微球及制备方法, ZL 201510595072.X
2. 高性能锂离子二次电池负极材料多级结构纳米空心球的制备方法, ZL 201410268637.9
3.  一种高性能锂离子电池负极材料Mn2OBO3的制备方法, ZL 201410163758.7
4.一种高性能锂离子电池正极材料LIMBO3@c复合材料的制备方法, ZL 201410119464.4
5. 锂离子电池正极材料原位碳包覆硼酸锰锂复合材料的制备方
6. 固相反应低温合成六硼化镧纳米粉体的方法，ZL 200910014675.0
7. 一种高比表面积超薄氮化硼纳米片的制备方法，ZL 201010251304.7
8.一种可吸附烟草中有害成分的碳纳米空心格子的制备方法，ZL 201010297365.7
9.一种稀土六硼化物纳米超细粉体的制备方法，ZL 201010502217.4

xutuo

钠离子和钾离子二次电池凭借钠和钾资源丰富，分布区域广，物理化学性质与锂相似等诸多优势，被认为是未来有望取代储量有限、价格高昂的锂离子二次电池的新型理想二次电池。然而，其在充放电过程中明显的体积膨胀效应会引起电极材料结构粉化与团聚，导致电池倍率性能和循环寿命不能满足实际需求。

      针对上述问题，山东大学徐立强教授和烟台大学姜付义教授团队董才富博士在锌基金属化合物的微纳结构与性能调控方面开展了系统和深入的研究。通过温和的溶剂热与后续硒化处理相结合的策略可控合成了氮掺杂碳包覆的柳叶状ZnSe（ZnSe@NC）。特别是所得材料在作为钠离子电池负极材料时，表现出了突出的倍率性能（0.1 A g−1和10 A g−1的电流密度下，其可逆比容量分别为440.3和 144.4 mAh g−1）和超长的循环寿命（8 A g−1的电流密度下，经过3200次循环后，可逆比容量仍可保持在242.2 mAh g−1）。在作为钾离子电池负极材料时，同样表现出了很好的循环稳定性，在0.2 A g−1的电流密度下，经过1500次循环后，可其逆比容量仍可达71.4 mAh g−1。作者利用恒电流间歇滴定技术(GITT)，不同扫速的循环伏安（CV）和交流阻抗谱(EIS)等电化学手段对其突出的电化学性能进行了动力学解析，结果表明，高的赝电容贡献、低的反应阻抗和电荷传递阻抗是材料表现出优异性能的重要原因。此外，作者还通过非原位XRD和HRTEM分析相结合的方法对其充放电机理进行了深入的探究。相关论文在线发表在国际著名期刊Small上 (Willow-Leaf-Like ZnSe@N-Doped Carbon Nanoarchitecture as a Stable and High-Performance Anode Material for Sodium-Ion and Potassium-Ion Batteries，Small, 2020, 2004580；Small: IF = 11.459)。(DOI: 10.1002/smll.202004580)
      上述有关ZnSe电极材料的可控制备、动力学分析及机理研究等有望为系列新型高性能钠离子和钾离子电池电极材料的研发提供较重要的实验数据参考和技术支持。
       烟台大学讲师董才富博士是该论文的第一作者，山东大学徐立强教授和烟台大学姜付义教授为共同通讯作者。感谢国家自然科学基金和省部级基金的支持；同时感谢钱逸泰院士团队和烟台大学环境与材料科学工程学院为我们的研究提供的支持。

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由于锂资源的稀缺和地区分布不均匀问题，锂离子二次电池的发展受到限制，所以寻求一种有望替代锂离子电池的下一代储能器件成为了亟待解决的问题。钾离子二次电池(PIBs)由于钾元素丰富、成本低、氧化还原电位稳定，有望成为有发展前景的下一代储能器件。然而，因为钾离子粒径(1.38 Å)相比于锂离子的更大、结构稳定性低，所以电化学氧化还原反应动力学差，适合用于大半径钾离子嵌入/脱嵌的有前景的高性能电极材料目前仍然是非常大的挑战。目前所开发的电极材料中，大多数钾离子电池表现出较大的体积膨胀效应，电池的长循环寿命受到严重影响。因此寻找一种高放电比容量、循环稳定性高的储能电极材料成为目前钾离子电池领域中解决问题的有效途径之一。

       山东大学徐立强教授课题组和赵明文教授在Nano Research期刊上合作发表了题为Construction and electrochemical mechanism investigation of hierarchical core–shell like composite as high performance anode for potassium ion batteries的论文。该论文报道了一种新型的硒化镍纳米颗粒封装在掺氮的碳（定义为“NiSe@NC”）复合材料作为 PIBs 的负极材料，其具有优异的倍率性能和循环稳定性。由于其独特的多级核壳纳米结构、金属-硒键的固有特性和不同组分的协同效应等，该负极材料在 50 mA•g−1 下表现出高的可逆放电比容量 438 mAh•g−1、优异的倍率性能和超过 2000 次循环的优异循环性能。作者进一步通过原位X射线粉末衍射、非原位高分辨透射电子显微镜、选区电子衍射和第一性原理计算等系统研究了材料充放电过程中的电化学机理。此外，所得NiSe@NC 负极材料在 100 mA•g−1 时还维持了 512 mAh•g−1 的高可逆放电比容量，具有 84% 的初始库仑效率、出色的倍率性能和优异的钠离子电池长循环稳定性。该论文所提出的简单方法有望为合成适合二次离子电池的新型高性能负极材料提供重要的实验数据参考。
       文章信息:Nadeem Hussain, Suyuan Zeng, Zhenyu Feng, Yanjun Zhai, Chunsheng Wang,Mingwen Zhao*, Yitai Qian, Liqiang Xu*. Construction and electrochemical mechanism investigation of hierarchical core-shell like composite as high performance anode for Potassium ion batteries.  Nano Res. https://doi.org/10.1007/s12274-021-3657-8.

ersan

众所周知，可溶性多硫化锂（LiPSs）在电极之间的穿梭效应易导致锂硫电池容量衰减快、库仑效率低、循环寿命短等问题。研究人员通常致力于设计具有多孔且具有高导电性的正极载硫材料，用于捕获LiPSs以缓解穿梭效应。一般而言，多孔结构的碳基材料具有高比表面积、可调的孔隙结构和形貌多样性的优势，因此对LiPSs具有较强的吸附能力。在众多碳材料中，工业废料衍生的多孔炭因其资源丰富、价格低廉而在商业化应用潜力方面具备了突出的优势。石油焦（PC）是石油减压残渣，是一种工业副产物。它含碳量高，易石墨化。此外，PC中丰富的氮硫元素在热解的过程中可共同掺杂到碳骨架中，优化碳基体的电子结构，为LiPSs的结合提供更多的活性位点。这些独特的优异性质使PC成为制备“绿色”多孔炭基硫载体的理想前驱体。然而，由于多孔炭的本征催化活性较低，且多孔炭的非极性特性，使其对LiPSs的吸附性能和催化活性较弱，仍不能很好地抑制“穿梭效应”。

      山东大学徐立强教授课题组通过先原位生长，随后磷化的方式构筑石油焦多孔炭/镍钴磷化物（PCPC/NiCoP）复合载硫体系（如图1所示），该体系的特点如下：（1）高比表面积和N、S共掺杂的多孔炭基底为LiPSs的结合提供了丰富的活性位点，进一步提高了硫的利用率;（2）PCPC的高导电性有利于界面电荷的转移，进一步加速了LiPSs的电化学转化反应;（3）PCPC具有稳定的理化性质、优异的力学性能和丰富的孔结构，可以缓冲锂硫电池在电化学反应中的体积变化;（4）由于NiCoP具有较高的催化活性和极性，负载NiCoP不仅加速了硫的氧化还原反应动力学，而且提高了与LiPSs的亲和度。