你的論文往哪投?AMI還是Science?不妨大膽一點!
今天的故事從一篇Science講起。
俗話說文無第一,武無第二,Science的江湖地位可以說家喻戶曉,與Nature的齊名,是眾多科學工作者的夢刊(圓夢的概率應該不足0.1%)。2019年11月1日,Science期刊上線了一篇研究性論文,報道了鋅金屬負極的外延沉積生長。不出所料,一石激起千層浪,該研究吸引了鋅電池研究領域所有研究者的熾熱目光。而文章第一作者Jingxu Zheng更是風頭無兩,受到各大官方媒體、自媒體、公眾號的爭相報道。當然,后續也發生了一些有趣的comment和battle的回合制情節,在此不表,感興趣的讀者可移步文末鏈接。
今天筆者想借助兩篇文章,如題目所寫,和大家討論下如何定位自己的工作,選擇合適的投稿期刊。
不得不說,僅從文章的題目,很難猜到作者的具體研究內容,這大概是Science頂刊的特點所在,較宏大,普適。文章的創新點是采用一種外延電沉積的工藝來制備(鋅)金屬負極,在(鋅)電池體系中表現出極好的可逆性(筆者個人見解)。具體來講,作者采用石墨烯片層作為鋅金屬的沉積基底,類似于電池中集流體的角色,通過電化學的工藝進行外延沉積,得到鋅-石墨烯復合電極。得益于石墨烯和鋅之間具有極高的晶格適配度,鋅離子會傾向于依附石墨烯特定的晶面定向沉積,而不引起枝晶的生長。之后,作者通過一系列的對比實驗和直觀表征技術來還原整個鋅沉積過程。最后,選擇了成熟的鋅-二氧化錳全電池體系進行了長效服役測試。最后的最后,作者給出了多種金屬適配的基底,并選擇了其他的金屬體系來證明外延電化學沉積技術的普適性【1】。
從稿件處理日期來看,這個工作是2019年4月13號投稿到Science,然后10月份正式接收的,其中的修改輪次等細節不得而知。當然,筆者推斷Science應該是作者的第一或者第二選擇(比如,先嘗試Nature)。
無巧不成書,2019年11月1日,Science正式出版的同一天,Applied Materials and Interface (AMI)期刊上線了一篇類似的研究性論文,報道了石墨烯基底誘導鋅金屬均勻沉積。【2】不出所料,該工作在業界沒什么凡響,也鮮見新聞報道(筆者也是在后面很長一段時間無意看到)。仔細想來,也是自洽,畢竟AMI和Science相比確如螢火于皓月(無意貶低,我也發過AMI)。
有趣的是,筆者認真讀完這篇文章的時候腦子有點蒙。AMI和Science兩篇工作的創新點、研究思路,體系選擇等方向不能說完全一樣,起碼是一個模子。
當然,從投稿日期看,兩篇文章存在抄襲的概率是極小的,應該是英雄所見略同。
寫到這里有點啰嗦了,我們進入正題。
一般而言,高端的、精確地實驗表征和理論計算是受頂刊喜愛的,可以更好的支撐作者的推斷和設想,也可以盡可能的還原微觀反應機制。在這里,圍繞鋅負極定向微觀沉積的研究課題,筆者采用回合制的方式將兩文獻呈現的數據表征一一羅列,供讀者直觀對比。
第一回合,示意圖。一個好的原理示意圖可以形象化研究難題和解決方案,便于讀者的理解。
Science:
AMI:
兩個示意圖表意極其接近,難分伯仲。
第二回合,沉積基底。沉積基底的純凈,可以避免很多想不到的干擾因素,這是保證從實驗結果推演微觀反應機理的準確性的基礎。兩篇文章都對石墨烯基底進行了表征,如下。
Science:
Graphene dispersion in N-Methyl-2-Pyrrolidone (4 wt%) was purchased from ACS Material. The flake diameter is 1~3 μm; the thickness is 3~5 nm(購買的石墨烯片層分散液)。
AMI:
Single layer CVD grown graphene(CVD制備單層石墨烯)。
石墨烯基底的選擇顯然AMI更勝一籌。
第三回合,沉積產物的物相與微結構表征。盡可能微觀地揭露晶面取向生長及兩相界面結構,盡可能在宏觀尺度體現物相和結構的均勻性。
Science:
AMI:
在微觀尺度和宏觀尺度表征物相和結構演變的全面性和準確性方面,AMI更勝一籌;Science采用的XRD圖譜更高級一點(Two-dimensional grazing incident X-ray diffraction patterns)。
第四回合,機理分析。通過具體的實驗現象,結合物化機理,揭示微觀反應機制。
Science:未提供。
AMI:DFT計算+拉曼表征
第五回合,性能驗證。通過組裝半電池和全電池測試服役壽命來直接展示負極服役能力。
Science:系統的探究了半電池和全電池的電化學性能。
AMI:未提供。
到此為止,筆者感覺自己個人的眼光和格局無法向上兼容,也許就是發不了Science的原因吧。時至今日,兩篇文章的影響已經云泥之別(Google Scholar Citations相差近十倍),只能嘆造化弄人。筆者的建議是,投稿格局要打開,多嘗試好期刊,萬一中了呢。
最后,向兩位研究者致以崇高的敬意,感謝他們對鋅電池及金屬負極研究領域做出的突出貢獻。
Dr. Lynden A. Arche is a renowned expert in the field of energy materials. His research focuses on the transport properties of polymer/particle hybrids and electrochemical energy storage applications. He received his Ph.D. in chemical engineering from Stanford University in 1993 and was a postdoctoral fellow at AT&T Bell Laboratories in 1994. He is a fellow of the National Academy of Engineering and a fellow of the American Physical Society. He has received various recognized awards, including AICHE Forum Award for Nanoscience and Engineering, National Science Foundation Special Creativity Award and Thomson-Reuters Most Influential Scientific Brain in Materials Science 2014 & 2015, "James and Mary" Teaching Award, and three merrill Lynch Presidential Award. He served as Dean of Cornell University's College of Chemical and Biomolecular Engineering from 2010 to 2016 and as associate Editor of Science Advance from 2016 to present [3].
Dr. Shahbazian-Yassar is currently a professor at the Department of Mechanical and Industrial Engineering at University of Illinois at Chicago. He has published more than 190 peer-reviewed journal articles in leading journals such as Science, Science Advances, Nature Energy, Nature Nanotechnology, Nature Communications, PNAS among others. He served as the President of the Midwest Microscopy Society and also the Materials Science Director at the Midwest Microscopy Society. He also served as the Chair and Vice Chair of Advanced Characterization, Testing, and Simulation Committee at the Materials, Metals, Minerals Society (TMS). He has hold various officer positions at the Microscopy Society of America and the Nanoengineering for Energy and Sustainability Committee at ASME society [4].
參考文獻:
【1】Zheng et al., Science 366, 645–648 (2019)
【2】ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 44077?44089
【3】https://news.sina.com.cn/o/2018-07-29/doc-ihfxsxzh4685928.shtml
【4】https://www.iit.edu/events/chbe-spring-2020-seminar-reza-shahbazian-yassar-phd
友情鏈接:
鋅電再發Science,被“掌控”的鋅負極能可逆循環數千次:https://mp.weixin.qq.com/s/FJ7Bq7TU2t0kVAAdhLsjEA
《Science》濫用概念!青島大學盧朝靖教授發文質疑“金屬電極的外延電沉積”一文:https://kknews.cc/science/8kz4v5q.htmlhttps://kknews.cc/zh-sg/science/8kz4v5q.html
實力回應質疑:這個發Science被懟的學生又在Science Advances發表重磅文章:https://www.shangyexinzhi.com/article/2050665.html
本文由Freeman供稿。
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