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材料人报告丨德雷克塞尔大学Yury Gogotsi教授SCI发文数据纵览

原标题:材料人报告丨德雷克塞尔大学Yury Gogotsi教授SCI发文数据纵览

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一. Yury Gogotsi教授简介

Yury Gogotsi(尤里-高果奇)教授是美国德雷克塞尔大学杰出教授、纳米技术研究所所长,是世界著名材料专家、ACS Nano杂志副主编、碳素材料和陶瓷材料技术领域的国际知名学者。多年来,Yury Gogotsi教授带领研究团队在碳材料领域开展了深入系统的研究,采用先进方法获得了新颖的碳纳米管、介孔碳、洋葱碳以及石墨烯等多种碳材料,并探索了它们在锂离子电池、电化学电容器中的应用,取得了一系列重要的研究成果。他在国际上率先将层状陶瓷(MAX相)剥离为二维材料(MAXene,如二维过渡金属碳化物或碳氮化物)。近年来,Yury Gogotsi教授承担了美国国防部、能源部以及国家自然科学基金的许多重要科研项目。目前已发表450余篇学术论文,其中在Science、Nature及其子刊发表论文超过25篇,Science、Nature及Nature系列、Adv Mater等著名期刊上发表论文超过400篇,被引用次数超过21000次,并与人合著2本著作,参与了13本书的编著。其研究成果得到了同行专家的高度评价,先后获得美国、欧洲、中国等多个国家40余项学术奖励,他曾获得包括“European Carbon Association Award”、“Highly Cited Researcher”在内的多个国际奖项及荣誉,2014年被Thomson Reuters评为“世界最有影响力的科学家”。

二. Yury Gogotsi教授的发文情况

1.从2007年-2016年每年发文数量统计

从表中可以看到,从2007年开始到2016年这十年间,Yury Gogotsi教授保证了每年很高的发文数量,2014年和2016年的发文数量均超过50篇。

2.发文类型的统计

Yury Gogotsi教授从2007年开始到2016年这十年间发表超过百篇文章,其中包括论文、综述、专著等多种形式文章,下图清晰地介绍了Yury Gogotsi教授的发文类型及各种类型所占比例。

3.部分期刊杂志发文情况统计

Yury Gogotsi教授从2007年开始到2016年这十年间主要发布的期刊包括Carbon、Science、Nanotechnology等24种期刊,其中,Carbon数量高达13篇,ACS Nano、Science等数量也达到了6篇。总体来说,发文数量多且期刊影响因子高。下表是发表的10种主要期刊数量和所占比例的统计情况。

4.ESI高被引论文统计

Yury Gogotsi教授从2007年开始到2016年这十年间发布的多篇文章具有很高的被引频次,其中发表在Nature Materials、Science上的两篇文章被引用超过1000次,前者的被引频次更是高达5790次。下表就10篇高引用频次文章的信息进行统计。

三. 在众多经典文献中,挑选了三篇文章为大家做重点介绍

1.Nature Nanotech.: 以洋葱状碳为基超高功率微米级超级电容器

【文章信息】Ultrahigh-power micrometre-sized supercapacitors based on onion-like carbon.( Nature Nanotechnology, 2010, 5, 651–654)

DOI:10.1038/nnano.2010.162

Nature Nanotechnology影响因子:35.267

【内容介绍】

电化学电容器,也叫作超级电容器,其在两个带有相反电荷的电层间储存电荷。现在超级电容器已经应用在功率型混合动力汽车,便携式电子设备和其他器件等。通过提高快速充放电速率和保持数百万次的循环,电化学电容器消除了电池之间的差别,电池能提供高的能量密度但速度慢,传统的电容器充放电速度快但是能量密度较低。作者制备了一种微米级超级电容器,其功率和电解电容器相比,电容值高出四个数量级,能量高出一个数量级。在200V s-1的扫速下,其放电速率比传统超级电容器高出三个数量级。这种微米级的超级电容器通过电泳沉积法制备出几个微米级的厚度地的纳米结构洋葱形碳组装而成。这些纳米粒子在微型装置表面没有粘合剂和高分子隔膜,具有高的表面积和体积,因为离子容易通过活性材料所有提高了其性能。提高超级电容器的能量密度和放电速率将使他们相对于电池和传统的电解电容器的应用更具有竞争力。

图1.将典型的电解电容器、超级电容器、电池和微型器件的比能量和功率密度进行对比。

2. Adv. Mater.:25周年纪念文章:二维的金属碳化物或氮化物:二维材料的组成

【文章信息】25th Anniversary Article: MXenes: A New Family of Two-Dimensional Materials.( Adv. Mater. , 2014, 26, 992–1005)

DOI: 10.1002/adma.201304138

Adv. Mater.影响因子:18.960

【内容介绍】

最近,一类新型二维材料被发现,过渡金属碳化物和氮化物,被称作Mxenes。MXenes是由选择性蚀刻一个元素具有金属导电率的MAX相,通过强固的金属键、离子键和共价键连接分层的固体,比如Ti2AlC, Ti3AlC2 和 Ta4AlC3。Mxenes结合过渡金属碳化物表面的羟基和氧使金属导电率终止。它的本质上就如“导电的黏土”。这篇综述从实验和理论两方面介绍研究进展,包括制备合成、结构、性质、嵌入、分层和潜在的应用。这类材料已经在电化学能量储存系统中显示出很好的应用潜能。有关Mxenes材料在未来的应用也提出了详细的研究。

图2.MAX相的结构和相对应的Mxenes

3.Nature:在环境压力下,碳化硅向金刚石型晶体碳的转换

【文章信息】Conversion of silicon carbide to crystalline diamond-structured carbon at ambient pressure.( Nature, 2001, 411, 283-287)

DOI:10.1038/35077031

Nature影响因子:38.138

【内容介绍】

商业上合成人造金刚石一般需要高压、化学气相沉积和冲击波过程,但是由于生产量底,成本高,这些方法都有局限性。作者提出一种可供选择的金刚石生长方法,包括等离子体活化、高压、特殊的前驱体或者爆炸的混合物,但是实际生产率较低、而且限于小体积和薄膜材料。作者在氯气氛围下,环境压力和不超过1000℃的条件下,从碳化硅中提取合成了一种立方体或六角形纳米晶、微晶的金刚石结构碳。混合气体中存在的氢可以保证碳化硅到金刚石结构晶体碳稳定的转换且晶体尺寸在5-10纳米范围内。通过这个方法制备的金刚石结构碳纳米晶涂料显示出理想的机械性能,硬度值超过50Gpa,杨氏模量达到800Gpa,且这种方法适用于金刚石结构晶体碳的大规模生产。

图3.多种碳材料、硅材料的硬度和杨氏模量对比图

四. 总结

Yury Gogotsi教授在材料科学研究方面引领着世界前沿,其主要方向有纳米技术、纳米材料、超级电容器、碳材料还有储能材料等;Yury Gogotsi教授的研究工作解决了电化学储能领域中的一些关键科学技术难题,其在超级电容器结构性能关系的研究中做出了开创性工作和重大突破,促进了高效存储和利用电能的新一代超级电容器材料的发展;从2007年到2016年十年间发表了上百篇论文及其他类型著作,发表在各类顶尖期刊杂志上,也有很多篇文章的引用频次超过百次,足以说明其工作前沿优秀且受到世界各地科学家们广泛的关注。

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