山东大学化学与化工学院无机化学杨剑

dexi

杨剑，男，1976年12月出生，博士。现任山东大学化学与化工学院教授、博士生导师，山东大学青年齐鲁学者。研究兴趣包括：微纳尺度及分子尺度下的无机可控合成及其反应机制研究；无机固体化学在电化学储能方面的应用；新型电极材料的研发和储能机制研究，等等。


姓 名        杨剑
性 别        男
出生日期        1976-12
学 历        博士
职 称        教授  ( 博导 [聘任于2011-05])
学术身份        "齐鲁青年学者"特聘教授
山东省杰出青年基金获得者
山东省泰山学者特聘教授
教育部新世纪人才
行政职务         
学术团体        中国化学会会员
研究类别        无机化学
工作单位        无机化学研究所
材料化学研究所
电 话        0531-88364489
传 真        0531-88364489
地 址        
E-mail        yangjian@sdu.edu.cn

【学习及工作经历】

学习经历
1993.7-1997.7  中国科学技术大学 化学系  本科
1997.7-2002.1 中国科学技术大学 化学系   博士

工作经历
2002.6-2004.9 国立台湾师范大学 化学系 博士后
2005.2-2006.4 MIT&Singapore Alliance, 研究员 博士后
2006.6-2007.7 Universityof Washington, Seattle, 博士后
2007.7-2011.5 华南理工大学，化学化工学院，教授，博士生导师
2011.6-现在    山东大学，化学化工学院，教授，博士生导师

【主讲课程】
本科生课程：《无机化学》《结晶化学》
研究生课程：《无机化学前沿讲座》

【研究领域和兴趣】
研究领域为无机化学，研究兴趣包括：微纳尺度及分子尺度下的无机可控合成及其反应机制研究；无机固体化学在电化学储能方面的应用；新型电极材料的研发和储能机制研究，等等。

以第一作者或通讯作者在J. Am. Chem.Soc., Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed.,
ACS Nano., Adv. Funct. Mater., Nano Energy, 等知名国际刊物上发表多篇学术论文，累计引用次数5000+，H=40 (数据来源：Researcherid)。其中，多篇论文MaterialsViewChina.com, Chemeurope.com, VerticalNews, X-mol.com等国内外网站作为研究亮点进行专题报道。多篇论文被Web of Science  网站评选为ESI Highly Cited Papers。
URL:Http//www.researcherid.com/rid/F-1147-2014


参加工作以来，先后获得教育部新世纪人才支计划（2009），国家自然科学奖二等奖（2010，排名第二），山东大学“齐鲁青年学者”特聘教授（2011），山东省杰出青年基金（2012），山东省泰山学者特聘教授（2015），等荣誉。


【主要论著】
2018
Shufang Kou, Xia Guo, Xiaofeng Xu, Jian Yang,* "TiO2 on MoSe2 Nanosheets as an Advanced Photocatalyst for Hydrogen Evolution in Visible Light", Catal. Commun., 2018.
2017
Feier Niu, Jing Yang, Nana Wang, Dapeng Zhang, Weiliu Fan, Jian Yang,* Yitai Qian, "MoSe2-Covered N,P-Doped Carbon Nanosheets as a Long-Life and High-Rate Anode Material for Sodium Ion Batteries", Adv. Funct. Mater., 2017, 27, 1700522.
Highlighted by 能源学人 微信公众号；
     Adv. Funct. Mater. 热点论文TOP 10 in April, 2017 from Materialviews 编辑部；
     www.materialsviewschina.com/2017/05/24969/
     www.materialsviewschina.com/2017/06/25620/
     www.huaqingkeji.com/HQG/XinXi/Show_XinXi.asp?id=7119
     www.qigic.org/c17036/w1763014374720875.asp

Jie Yue, Fudong Han, Xiulin Fan, Xiangyang Zhu, Zhaohui Ma, Jian Yang,* Chunsheng Wang,* "High-Performance All-Inorganic Solid State Sodium Sulfur Battery", ACS Nano, 2017, 11, 4885-4891.

Yanli Zhou, Jian Tian, Huayun Xu, Jian Yang,* Yitai Qian, "VS4 Nanoparticles Rooted by a-C Coated MWCNTs as an Advanced Anode Material in Lithium Ion Batteries", Energy Storage Mater., 2017, 6, 149-156.  
Wei Ye, Shuangming Chen, Mengshan Ye, Chenhao Ren, Jun Ma, Ran Long, Chengming Wang, Jian Yang, Li Song, Yujie Xiong,* Nano Energy, 2017, 39, 532-538.

Xin Gu, Chuliu Yan, Liting Yan, Lei Cao, Feier Niu, Dandan Liu, Pengcheng Dai, Liangjun Li, Jian Yang,* Xuebo Zhao,* "Carbonates (Bicarbonates)/reduced graphene oxide as anode materials for sodium-ion batteries", J. Mater. Chem. A, 2017, 5, 24645-24650
Jun Pan, Nana Wang, Yanli Zhou, Xianfeng Yang, Wenyao Zhou, Yitai Qian,* Jian Yang,* "Simple Synthesis of Porous Sb/Sb2O3 Nanocomposite as High-Capacity Anode Material for Na-ion Batteries", Nano Res., 2017, 10, 1794-1803. (Invited Paper)

Nana Wang, Zhongchao Bai, Yitai Qian, Jian Yang,* "One-Dimensional Yolk-Shell Sb@Ti-O-P Nanostructures as a High-Capacity and High-Rate Anode Material for Sodium Ion Batteries",ACS Appl. Mater. Interface, 2017, 9, 447-454.   

Chenxiao Chu, Jing Yang, Qianqian Zhang, Nana Wang, Feier Niu, Xuena Xu, Jian Yang,* Weiliu Fan,* Yitai Qian, "Biphase-Interface Enhanced Sodium Storage and Accelerated Charge Transfer: Flower-like Anatase/Bronze TiO2/C as an Advanced Anode Material for Na-ion Batteries", ACS Appl. Mater. Interface, 2017, 9, 43648-43656.

Dapeng Zhang, Junshu Zhang, Zengxu Yang, Xiaochuan Ren, Hongzhi Mao, Xianfeng Yang, Jian Yang,* Yitai Qian, "Nickel Hexacyanoferrate/carbon composite as a high-rate and long-life cathode material for aqueous hybrid energy storage", Chem. Commun., 2017, 53, 10556-10559

Junshu Zhang, Dapeng Zhang, Feier Niu, Xiaotong Li, Chunsheng Wang, Jian Yang,* "FeFe(CN)6 Nanocubes as a Bipolar Electrode Material in Aqueous Symmetric Sodium-ion Batteries",ChemPlusChem, 2017, 82, 1170-1173. (Invited Paper, Early Career Series)

寇书芳，封振宇，王春省，杨 剑*，“金@氧缺陷二氧化钛核壳纳米颗粒的制备及光催化产氢”，无机化学学报，2017， 33， 1390-1396.
                                                              2016  
Nana Wang, Zhongcao Bai, Jian Yang,* Yitai Qian, "Double-Walled Sb@TiO2-x Nanotubes as a Superior High-Rate and Ultralong-Lifespan Anode Material for Na-ion and Li-ion Batteries"  Adv. Mater., 2016, 28, 4126-4133. (ISI Highly Cited Paper)

Liangdong Lin, Xuena Xu, Chenxiao Chu, Muhammad K. Majeed, Jian Yang,* "Mesoporous Amorphous Si: a Simple Synthesis to High-Rate and Long-life Anode Material for Lithium ion Batteries", Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 14063-14066. HOT PAPER
     www.chemeurope.com/en/news/160070/;
     chemistryviews.org/details/ezine/9947131/Recharging_on_Stable_Amorphous_Silicon.html
     www.phys.org/news/2016-10-lithiu ... benefit-porous.html
     www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=44788.php
     rdmag.com/news/2016/10/lithium-ion-batteries-may-benefit-porous-amorphous-silicon-anodes
     www.q-more.com/en/news/160070/
     www.X-mol.com/news/4222
微信公众号：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwOTExNzg4Nw==&
mid=2657565990&idx=5&sn=15b59808c0ae420123c9c5d0b4213bea&chksm=
80f714f6b7809de0cd925a7d3f9c544a8202c03075bc8b8a96c7864ca5fb8fb86254927672dd#rd

Hongyan Sun, Xia Guo, Wei Ye, Shufang Kou, Jian Yang,* "Charge Transfer Accelerates Galvanic Replacement for PtAgAu Nanotubes with Enhanced Catalytic Activity", Nano Res., 2016, 6, 1173-1178.

Xiaolei Jiang, Huayun Xu, Hongzhi Mao, Jian Yang,* Yitai Qian, "Surface-Disordered and Oxygen-Deficient LiTi2-xMnx(PO4-y)3 Nanoparticles for Enhanced Lithium-ion Batteries", J. Power Sources,  2016, 320, 94-103.

Feier Niu, Nana Wang, Jie Yue, Liang Chen, Jian Yang,* Yitai Qian, "Hierarchically Porous CuCo2O4 Microflowers: a Superior Anode Material for Li-ion Batteries and a Stable Cathode Electrocatalyst for Li-O2 Batteries", Electrochim. Acta, 2016, 208, 148-155.

Yanli Zhou, Yanlu Li, Jing Yang, Jian Tian, Huayun Xu, Jian Yang,* Weiliu Fan,* "Conductive Polymer-coated VS4 Submicrospheres as Advanced Electrode Materials in Lithium-ion Batteries", ACS Appl. Mater. Interface, 2016, 8, 18797-18805

Shuo Liu, Xiaolei Jiang, Junshu Zhang, Jian Yang,* Yitai Qian, "Design and Synthesis of a Stable-Performance P2-Type Layered Cathode Material for Sodium-ion Batteries", RSC Adv., 2016, 6, 55327-55330.

Shufang Kou, Wei Ye, Xia Guo, Xiaofeng Xu, Hongyan Sun, Jian Yang*, "Gold Nanorods coated by Oxygen-deficient TiO2 as an Advanced Photocatalyst for Hydrogen Evolution", RSC Adv., 2016, 6, 39144-39149.

【科研项目】

在研项目：
2015.01-2018.12 新型锂离子电池负极材料钒酸锂一维复合纳米结构的可控制备及其储锂机制、
                            性能研究，国家自然科学基金面上项目，主持，21471090
2016.01-2020.12 动力电池电化学特性及内外机理与综合性能评价方法，国家自然科学基金仪器专项，
                             子课题，主持，61527809
2016.01-2020.12  无机材料化学，山东省泰山学者特聘教授支持计划，主持，ts201511004

结题项目：
2012.07-2015.06 材料化学，山东省杰出青年基金，主持，2012JQ05.
2012.01-2015.12 从金属-氧化铁异质纳米结构到孔洞状空心氧化铁纳米颗粒及其在药物释放方面的
                            应用，国家自然科学基金面上项目，主持，51172076
2010.10-2015.09 二次电池关键材料微纳化及其性能提升规律，国家重点基础研究发展计划，
                            参加，2011CB935901.
2011.06-2015.05 纳米材料的可控制备及电化学性质研究，山东大学齐鲁青年学者启动经费，主持。
2012.01-2014.12 基于金纳米棒的定点化学反应制备双金属异质纳米结构及其光学性质研究，山东大学
                          自主创新基金，主持，2012ZD007.
2011.01-2013.12 金纳米颗粒与量子点构筑而具体异质纳米结构及其光学性质研究，国家自然科学基金
                           面上项目，主持，21071055.
2009.01-2009.12  硫属化合物在金纳米棒上择优沉积制备一维一致纳米结构及其光学性质研究，
                             国家自然科学基金青年基金，主持，20801019.
2010.01-2012.12 教育部新世纪人才支持计划，主持，NCET-10-0369.
2010.10-2012.09 金-核壳量子点二聚体异质纳米结构中的光生电荷分离研究，广东省自然科学基金
                           面上项目，主持，10151064101000035.

【科研成果】
•        科研荣誉：
•        1999年  光华奖学金
•        2000年  ISI经典引文奖（ISI-Classic Citation Award，排名第五）
•        2001年  求是研究生奖学金
•        2002年  优秀毕业生
•        2007年  华南理工大学杰出青年教师•        2008年  教育部提名国家自然科学奖
•        2009年  教育部”新世纪人才“称号
•        2010年  国家自然科学二等奖（排名第二）
•        2011年  山东大学青年齐鲁学者
•        2012年  山东省杰出青年基金获得者
•        2015年  山东省泰山学者特聘教授

【所获专利】
一种改性钒酸锂材料及改性方法在锂离子电池中的应用，杨剑，钱逸泰，陈良，等 专利号：ZL201510287168.x，已授权
锂离子电池负极用MnOx/Fe2O3纳米复合材料及其制备方法应用，钱逸泰，杨剑，顾鑫，徐化云，陈良，专利号：ZL201310102425.9，已授权
纳米片自组装的MoS2纳米空心材料及其制备与作为储锂电极材料的应用，钱逸泰，杨剑，王猛，李光达，徐化云，专利号：ZL201210468629.X，已授权

【联合培养情况】

毕业研究生：
   2016届博士生  王娜娜 （山东大学校长奖学金，国家奖学金获得者x2，合作导师：钱逸泰 教授）
                            姜晓蕾 （国家奖学金获得者, 合作导师：钱逸泰 教授)
                            周艳丽   (国家奖学金获得者, 合作导师：钱逸泰 教授)
                            寇书芳
    2015届博士生  陈    良 （优秀研究生奖学金获得者，合作导师：钱逸泰 教授）
                            叶    伟 （优秀研究生奖学金获得者）
    2014届博士生  顾    鑫 （山东大学校长奖学金，国家奖学金获得者，合作导师：钱逸泰 教授）
    2013届博士生  郭    霞  （华南理工优博奖学金，国家奖学金获得者）
                            王    猛    (合作导师：钱逸泰 教授)
    2012届博士生  姚婷婷   （华南理工优博奖学金）




    2016届硕士生  孙红颜    刘   朔 (合作导师：钱逸泰 教授)
    2015届硕士生  谢    芳   
    2013届硕士生  李丽娥    (合作导师：钱逸泰 教授)
    2012届硕士生  陈    博    (合作导师：钱逸泰 教授)
                            成    斌     (合作导师：钱逸泰 教授)
                            陈祥兰     (合作导师：钱逸泰 教授)
    2011届硕士生  黄守双   （华南理工大学二等研究生奖学金） 上海交大  博士生
                            黄建媚   （华南理工大学一等研究生奖学金）  华南理工  博士生
                            张    巧    大连化物所 博士生
   2010届硕士生   邹任贤  （华南理工大学一等研究生奖学金 x 3）无锡 药明康德
   2009届硕士生   彭军军  （华南理工大学一等研究生奖学金）       深圳研究院
                           
【拟招收研究生情况】
拟招收凝聚态物理、理论化学、电化学或者材料化学背景的硕士研究生2-3名，博士研究生1-2名。

课题组常年招收国内外博士后和访问学者，相关待遇在山东大学原有基础上，另有绩效。
  http://www.sdjyrs.gov.cn/news_view.asp?newsid=744

xiadie

钱逸泰院士团队杨剑教授课题组钠离子二次电池研究方面取得新成果。围绕着合金机制钠离子电池负极材料的循环稳定性提升和新材料电化学机制研究方面，取得了系列研究进展，连续在ACS Nano.和Adv. Funct. Mater.上发表高水平研究论文。

钠离子电池与锂离子电池相比具有储量丰富的优势，但存在化学性质活泼、半径大和质量较重的缺点。与此同时，目前常用的碳负极和过渡金属氧化物，并不能满足钠离子电池的负极要求。研究发现，基于合金化反应的负极材料Sb，Sb2S3，Sn，SnO2，SnSx等材料，具有较高的理论容量。然而，这些材料经常在循环时经受大量的体积变化和结构应变/应力，这很容易诱发结构解构、颗粒粉碎，从而降低性能。针对上述难题，我院钱逸泰院士团队的杨剑教授课题组研发数种新的磷酸盐体系， 利用P2O74-、PO43- 等阴离子较大的体积优势来稳定活性物质，缓冲体积变化带来的结构应力，提高材料的循环稳定性。同时，这种基于磷酸盐的负极材料以往报道很少。主要结果包括：

1） 首次证实晶态的SnP2O7也可以具有优异的电化学性能，并对其电化学反应机制进行了阐述和论证。通过水热反应结合高温煅烧，成功制备出还原石墨烯支撑的晶态SnP2O7（SnP2O7/rGO）。当其用于钠离子电池负极材料时，0.2 A g-1的电流密度下循环200圈，容量保持率依然维持在99%。即便是在1 A g-1的电流密度下循环1000圈，容量保持率依然在99%。更重要的是，类似的循环稳定性在全电池中也得到了验证。通过多种离位分析手段，对于磷酸锡的充放电反应，尤其是充电过程进行了细致的分析和讨论，揭示了内在的反应机制。论文以SnP2O7 Covered Carbon Nanosheets as a Long‐Life and High‐Rate Anode Material for Sodium‐Ion Batteries为题发表在国际材料领域著名期刊《先进功能材料》 (Adv. Funct. Mater., 2018, 1804672, DOI: 10.1002/adfm.201804672；I.F. = 13.325)。第一作者是山东大学的潘军同学，山东大学化学与化工学院为第一通讯单位。高鹏研究员（北京大学）课题组为材料的结构分析和表征提供了关键数据。

2）首次将层状结构SbPO4作为钠离子电池的负极材料，对还原氧化石墨烯负载SbPO4纳米棒（SbPO4/rGO）的充放电反应机制和电化学性能进行了初步研究。先进透射电子显微镜（TEM）研究发现，首次放电时纳米棒的直径方向发生巨大膨胀,长度方向的变化则相对较小。采用X射线衍射（XRD）和选区电子衍射（SAED）分析其原因是SbPO4还原为Sb并继续合金化导致。在0.5 A g-1的电流密度下，SbPO4/rGO在半电池和全电池中循环100次后，容量保持率都为99％。在半电池中，其循环寿命可达1000圈，而比容量依然维持在100 mAh g-1。论文以Layered-Structure SbPO4/Reduced Graphene Oxide: An Advanced Anode Material for Sodium Ion Batteries为题发表在国际纳米领域权威期刊《美国化学会·纳米》 (ACS Nano, 2018, DOI: 10.1021/acsnano.8b08065；I.F. = 13.709)。第一作者是山东大学的潘军同学和北京大学/哈尔滨工业大学的陈树林同学，高鹏研究员（北京大学）和杨剑教授（山东大学）为共同通讯作者，山东大学化学与化工学院为第一通讯单位。研究过程得到了山东大学理论化学所付强老师的重要计算支撑。

钠离子二次电池

上述研究工作得到了国家自然科学基金面上项目，国家自然科学基金仪器研发专项，山东省泰山学者计划，山东省重大研发计划，山东大学交叉学科培育项目的支持，学院大型仪器中心的分析测试平台为本工作提供了关键支持。杨剑教授课题组自2016年来，以通讯作者在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、ACS Nano.、Adv. Funct. Mater.等顶级刊物发表多篇论文，研究成果先后被Materialsviewchina.com, chemeurope.com, chemistryviews.org, phys.org, nanowerk.com等网站专题报道，多篇论文入选EIS高引用论文，2篇论文先后被Angew. Chem. Int. Ed 和J. Mater. Chem. A遴选为HOT PAPER，为学校的人才培养、双一流学科建设和发展做出了积极的贡献。

gaikuan

杨剑ESM：介孔Cu2-xSe纳米晶用作超高倍率长寿命钠离子电池负极材料

作为钠离子电池正极材料的潜在候选者，传统的过渡金属硫族化合物在充放电过程中由于电化学驱动的铜扩散过程往往会转化为Cu2S和Cu2Se。因此，在经过电化学活化以后，过渡金属硫族化合物的电化学性能实际上源自于硫族铜化物。所以，对硫族铜化物的电化学性质进行全面探究对于合理设计过渡金属硫族化合物十分重要。在本文中，研究人员将溶剂热方法合成的Cu2-xSe纳米晶作为模型化合物进行了研究。原位表征技术证实这些纳米晶在电化学过程中经历了复杂的嵌入过程和转化过程。这些反应过程都是高度可逆的，因而能够实现高达96.1%的理论容量。在5 A/g的电流密度下循环3000周其初始容量保持率仍为88%。

电池负极材料

Li Y, et al. Mesoporous Cu2-xSenanocrystals as an ultrahigh-rate and long-life span anode material for sodium-ion batteries. Energy Storage Materials, 2019.

DOI: 10.1016/j.ensm.2019.02.009

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829718315137?dgcid=rss_sd_all

daboss

金属钠凭借其超高的理论比容量和最高的氧化还原电势而被视为最有希望的负极材料之一。然而，安全问题、低库伦效率和巨大的体积膨胀严重限制了其实际应用。在本文中，山东大学杨剑教授与澳大利亚伍伦贡大学窦士学教授利用热解获得的氧掺杂碳纳米框架作为金属钠沉积载体成功地调控了金属钠的均匀成核并抑制了枝晶生长。碳纳米管表面的含氧官能团使得框架更加亲钠，从而诱导了均匀成核与均匀沉积。此外，碳纳米管框架相互交联的网络结构与巨大的比表面积进一步增强了电化学性能。因此，对称电池能够在3 mA/cm2的电流密度和1 mAh/cm2的沉积量下稳定循环1650周。

负极材料

Chenxiao Chu, Jian Yang, Shixue Dou et al,Uniform nucleation of sodium in 3D carbon nanotube framework via oxygen doping for long-life and efficient Na metal anodes. Energy Storage Materials, 2019.

DOI: 10.1016/j.ensm.2019.05.020

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829719301874?dgcid=rss_sd_all#!

joke

因过渡金属硫/硒化物（TMCs）具有易于制备、高理论容量和高安全性等优点，所以在钾离子电池中引起了广泛关注。其中，MoS2层间距较大有利于钾离子的脱嵌。然而，由于脱嵌过程体积变化大、导电性差、离子扩散慢等问题，导致MoS2的电化学性能较差。解决这些问题的主要策略是制备寡层的MoS2并与具有高导电的碳材料结合，这样就可以提供丰富的活性位点、提高电极的导电能力、抑制活性材料的体积形变。故此，碳材料与MoS2界面的有效结合就至为关键。通过对于碳材料的掺杂实现对于MoS2的有效键合，对于提升复合材料的电化学储钾性能有着至关重要的作用。

钾离子电池

       山东大学杨剑教授等通过水热法及高温煅烧的方法成功制备了寡层MoS2纳米片与氮磷共掺杂还原氧化石墨烯的复合材料（MoS2/N,P-rGO）。该材料体现出极为优异的储钾性能，主要得益于以下几点：（i）MoS2与N,P-rGO之间较强的键合作用提高了材料的电化学稳定性；（ii）N,P-rGO增加了材料的比表面积，使电解质与电极的接触面积增大，增加了电化学反应的有效活性位点；（iii）N,P-rGO烯提高了材料的电导率，使电荷可以快速地传输。其在2 A•g−1的电流密度下充放电循环7000圈之后，可逆比容量高达236.6 mAh•g−1。其倍率性能也极为出色，在20 A•g−1的电流密度下其比容量也可以达到224.9 mAh•g−1。此外，通过非原位HRTEM/SAED以及原位XRD/Raman等表征方法揭示了MoS2的电化学储钾过程，证明其具有良好的可逆性。这项工作为制备低成本、高性能的PIBs负极材料提供了指导方法。
       文章信息：Guangyao Ma, Yanli Zhou*, Yingying Wang, Zhenyu Feng & Jian Yang*. N, P-codoped graphene supported few-layered MoS2 as a long-life and high-rate anode materials for potassium-ion storage. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-021-3606-6.

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