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ESI數據來源：圖書館戰略情報研究部   撰稿：黨委宣傳部

　　日前，根據北京理工大學圖書館戰略情報研究部提供的數據顯示，我校化學學院發表的兩篇SCI論文成為ESI數據庫2013年5月的熱點論文（HOT PAPER），這一數據表明在2011-2012年全球所有發表的SCI論文中，這兩篇論文在2013年3到5月期間，按照 被引用次數排序，進入全球化學學科排名前1‰，其學術價值得到了該領域內全球研究者的關注與肯定。

　　在上期《學以精工》專欄中，已經介紹過化學學院曲良體教授及其團隊在石墨烯量子點方面的研究成果。本期將為讀者介紹化學學院兩篇ESI熱點論文中的第二篇，即《四氧化三鐵-石墨烯納米復合材料——一種高性能的鋰離子電池負極及磁性材料（Fe3O4-Graphene Nanocomposites with Improved Lithium Storage and Magnetism Properties）》（通訊作者：化學學院曹敏花教授）。

　　該篇論文發表在《物理化學期刊C（Journal of Physical Chemistry C）》上，該期刊作為美國化學協會的周刊，2007年因納米科技的快速發展而從《物理化學期刊B》分離創刊，《物理化學期刊C》主要涉及的物理化學領域的納米粒子和納米結構、能量儲存與轉換、電子運輸、光學和電學裝置等方向，該雜志因密切關注前沿科學熱點研究，近年來受到越來越多的學者關注，物理化學期刊C的影響因子也不斷增加，2012年度其影響因子為4.814。

　　化學學院曹敏花教授及其團隊將他們提出的一種簡易的一步制備石墨烯-四氧化三鐵（GN-Fe3O4）納米復合材料的策略呈現在研究論文中，該策略使得在水熱條件下氧化石墨（GO）轉變成石墨烯的同時，可以產生四氧化三鐵納米顆粒。該策略與傳統方法相比，既可以保持氧化石墨（GO）的高還原程度，同時通過透射電子顯微鏡圖像技術顯示，四氧化三鐵的納米顆粒直徑可以小至7納米，并且能夠均一整齊地沉積在石墨烯層表面，有效防止四氧化三鐵納米顆粒的團聚。

 　　經此方法制備的GN-Fe3O4納米復合材料展現出良好的循環穩定性，可作為高性能鋰離子電池潛在的負極材料。此外，這種復合材料具有超順磁性，這使得該材料在納米生物技術的靶向給藥領域有較好的應用前景。

　　特別值得一提的是，該研究成果在新能源領域有著廣闊的應用前景，當前可充電的鋰離子電池由于其可儲存高密度能量、快速充放電和持久的可循環性能被廣泛關注和使用，其中電池電極材料研究與探索，成為提高電池儲電性能的一個重要切入點。而四氧化三鐵作為一種很有前景的電極材料，在電化循環過程中存在嚴重的顆粒聚集的現象，導致其進一步開發利用出現“瓶頸”。曹敏花教授及其研究團隊在低維納米結構材料領域取得了許多創新性研究成果，在該篇論文中展示的四氧化三鐵納米粒子和石墨烯的復合策略，不僅解決了這一瓶頸問題，改善了鋰離子電池的充放電性能，最為重要的是其方法的簡單易行，為納米材料在鋰離子電池中的應用指明了方向。

　　在今后的研究工作中，曹敏花教授及其科研團隊將深化研究納米材料在鋰電池中的應用，以期在所從事的鋰離子電池與光催化領域中力爭獲得更多的原始創新成果。

（審核：化學學院）

相關科學背景：
　　石墨烯有著很好的二維結構，出眾的熱學穩定性，良好的導電性和延展性，使得其在在材料科學中受到極大關注。學者認為，石墨烯片層結構在納米科學中有著廣泛應用的潛力，因此可作為一個良好的載體來支持和固定功能性的物質。特別是在當前能源問題日益凸顯的今天，人們努力尋找高效儲能電極材料。有許多具有電化學活性的金屬及氧化物（如錫，三氧化二鐵，四氧化三鐵等）已被廣泛用于鋰離子電池負極材料。但是小尺寸的納米粒子在鋰離子充放電過程中，常常存在顆粒團聚的現象，這極大地損害了鋰離子電池性能，因此將納米粒子與石墨烯結合起來，石墨烯一方面可增加導電性，另一方面可避免納米粒子的團聚，從而提高電池性能。