先进材料与功能器件团队致力于前沿材料研究与应用。团队正式成立于2024年3月,目前共有成员13名,团队以推动材料科学与技术的突破为核心使命,旨在通过跨学科研究与创新实践,为解决能源、环境和可持续发展等重大问题提供先进材料解决方案。近五年团队成员以第一/通讯作者在Nature Communications、Advanced Materials、Advanced Sustainable Systems、Chemical Engineering Journal、农业工程学报等期刊发表论文50余篇,主持省部级及各类横向项目20余项,总经费超200万元,授权发明专利10余项,转化5项。
主要研究方向一:能源材料及器件制备和应用
成员:杨洁 索习东 乔洪涛 刘慧超 赵亮
主要聚焦于锂电池材料、碳材料以及钙钛矿材料的前沿研究。通过调控电解液添加剂,构建电池全生命周期的成膜及失效模型,为高性能锂电池的研发奠定理论基础。同时,团队致力于碳材料的表界面结构调控,探索其在太阳能水蒸发和储能领域的应用潜力;通过盐模板法优化多孔碳材料的孔结构,提升碳基超级电容器的能量密度与倍率性能,实现碳材料的高效储能。此外,团队还专注于钙钛矿材料的设计合成,通过有机层配体的化学修饰,揭示其结构与性质的构效关系,拓展其在功能器件领域的应用前景。

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adsu.202100350
主要研究方向二:超分子、高分子材料及器件研究
成员:解晓明 贾艳华 王薪 江玉莲
主要聚焦于超分子、高分子材料及器件,旨在通过对耐温粘结剂、导电聚合物和高分子膜深入研究与创新,开发出具有高性能和广泛应用前景的材料及相关器件。针对粘合剂不耐低温和柔性差等问题,以多酸簇和短肽为主要基元,利用超分子交联法经绿色合成路线成功制备了二维超薄纳米片和无溶剂耐低温粘结剂材料,在膜电极修饰与器件粘接领域具有重要的应用价值;通过精准控制导电聚合物的微结构,实现分子取向和堆积特性的优化,明确了聚集结构对热电性的影响规律,为提高导电聚合物的热电性能和导电聚合物在器件应用提供重要参考;并以实际器件为背景,以高离子传导率和优异碱稳定性的聚合物为基材,深入研究工况下膜电极的失效机制,为优化膜材料性能、提高电解水制氢设备的效率和稳定性提供依据;完善纳米纤维素制备工艺, 制备玉米秸秆、 松木、 轻木以及废纸基纳米纤维素, 期望实现纳米纤维素制备技术的产业化,为纳米纤维素在生物医学、材料科学、器件等领域的广泛应用奠定基础。通过对以上的研究,我们旨在形成一套较为完整的超分子、高分子材料及器件研究体系,为相关领域的技术发展和产业升级提供有力的支持。

https://www.nature.com/articles/s41467-024-49503-7?utm_source=xmol&utm_medium=affiliate&utm_content=meta&utm_campaign=DDCN_1_GL01_metadata
主要研究方向三:催化剂的开发和应用
成员:郭敏敏 班丽君 李海龙 顼兴宇
主要专注于光电催化和多相催化剂的研究。通过多重修饰MnO2复合材料,深入探究其对甲醛的催化降解机理,利用量子化学计算模拟反应过程,为高效环保的甲醛去除技术提供理论支持。同时,团队针对常压甲醛乙炔化体系,设计特定结构的固体催化剂及多相催化反应体系,构建高效绿色的1,4-丁炔二醇合成路线,助力化工领域的绿色可持续发展。

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.158412
先进材料与功能器件团队凭借扎实的专业基础、创新的研究思路和严谨的科学态度,在材料科学领域不断取得突破。团队成员紧密合作,跨学科交流频繁,形成了良好的科研氛围和协同创新机制。未来,团队将继续深耕先进材料与功能器件领域,加强产学研合作,推动科研成果的转化与应用。