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學術活動

      講座題目:納米線儲能材料與器件

      主 講 人:麥立強教授

      講座時間:2022年09月30日星期五上午8:30—9:30

      講座地點:屏風校區教一樓副樓三樓,協同中心報告廳

      主辦單位:材料科學與工程學院

      歡迎廣大師生參加!

      報告摘要:

      由于一維納米材料具有奇異的化學、物理效應,在能源領域的研究中發現其具有許多獨特的性能。納米線電極材料具有高的比容量等優點,但容量的快速衰減依然是電化學儲能研究中的關鍵問題。近年來原位表征越來越多地應用于納米技術中,為進一步研究電極材料容量衰減的本質,本工作設計并組裝了可同時用于微納系統支撐電源及原位檢測微納電池性能的單根納米線全固態鋰離子電池,通過原位表征建立了納米線的電輸運、結構與電極充放電狀態的直接聯系,發現電導率下降和結構劣化是導致容量衰減的關鍵因素。最近,我們以PEDOT包裹的TiON納米線網絡作為正極,VN納米線網絡作為負極組裝了全固態微型超級電容器,相互交聯的納米線網絡具有較高的面載量,提供了更多的電化學活性面積賀快速的電子/離子傳輸途徑,實現了優異的能量和功率密度,并在0-1.8 V 的寬電壓區間內實現了72 mF cm–2的面容量。另外,我們還通過簡單的溶劑蒸發法構筑了梯度H2V3O8納米線用于全固態鋰電池正極材料,該獨特的梯度正極膜分為聚合物側和H2V3O8納米線/rGO側,聚合物側具有優異的離子電導率,且與固態電解質實現更加平滑的接觸,H2V3O8納米線/rGO能夠提供快速的電子傳輸通道,組裝的固態電池在100個循環后仍能實現200 mA h g–1的比容量。這些一維納米材料的設計與合成為高性能儲能器件的構筑提供了新思路和新方法。

      關鍵詞:一維材料;納米線;能源存儲

      參考文獻:

    [1] L. Q. Mai, Y. J. Dong, L. Xu, C. H. Han, Nano Lett., 2010, 10: 4273.

    [2] L. Q. Mai, M. Y. Yan, Y. L. Zhao, Nature, 2017, 546: 469.

    [3] W. Yang, Y. Zhu, Z. Jia, L. He, L. Xu, J. Meng, M. Tahir, Z. Zhou, X. Wang, L. Mai, Adv. Energy Mater., 2020, 10: 2001873.

    [4] Y. Cheng, J. Shu, L. Xu, Y. Xia, L. Du, G. Zhang, L. Mai, Adv. Energy Mater., 2021, 11: 2100026.

    [5] X. Zhang, J. Meng, X. Wang, Z. Xiao, P. Wu, L. Mai, Energy Storage Mater., 2021, 38: 30.

      報告人簡介:

      麥立強,武漢理工大學材料學科首席教授,博士生導師,武漢理工大學材料科學與工程學院院長,英國皇家化學學會會士,國家重點研發計劃“納米科技”重點專項總體專家組成員、國家“十四五”材料領域重點專項指南編制專家,中國“全球學者學術影響力”排名第53位。2001年在桂林理工大學獲工學碩士學位,2004年在武漢理工大學獲工學博士學位,隨后在美國佐治亞理工學院(2006-2007)、哈佛大學(2008-2011)、加州大學伯克利分校(2017)從事博士后、高級研究學者研究。2014年獲國家杰出青年科學基金資助,2016年入選教育部長江學者特聘教授和國家“萬人計劃”領軍人才。

      主要研究方向為納米儲能材料與器件。構筑了國際上第一個單根納米線固態儲能器件,創建了原位表征材料電化學過程的普適新模型,率先實現了高性能納米線電池及關鍵材料的規?;苽浜蛻?。在Nature(2篇)、Nature、Science及Cell子刊(22篇)等期刊發表SCI論文400余篇;獲授權國家發明專利100余項。在美國MRS、ACS、ECS等重要國際會議做大會報告、主旨報告、特邀報告140余次。作為大會主席組織Nature能源材料會議、第十屆中美華人納米論壇等重要國際會議10余次。主持/承擔了國家重點研發計劃“變革性技術關鍵科學問題”重點專項、國家杰出青年基金、國家基金委重大科研儀器專項、國家自然科學基金重點項目、國家國際科技合作計劃等國家級科研項目30余項。獲國家自然科學獎二等獎(第一完成人)、何梁何利基金科學與技術創新獎(青年獎)、科睿唯安全球高被引科學家、教育部自然科學一等獎(第一完成人)、英國皇家化學會中國高被引作者、中國青年科技獎、光華工程科技獎(青年獎)、湖北省自然科學一等獎(第一完成人)、侯德榜化工科學技術獎(青年獎)、國際電化學能源科學與技術大會卓越研究獎,入選“國家百千萬人才工程計劃”,并被授予“有突出貢獻中青年專家”榮譽稱號,享受國務院政府特殊津貼?,F任國際期刊Journal of Energy Storage副主編,Advanced Materials、Chemical Reviews客座編輯,National Science Review學科編輯,Interdisciplinary Materials學術編輯,National Science Open材料學科編委,Accounts of Chemical Research、Joule、ACS Energy Letters、Advanced Electronic Materials、Small國際編委,Nano Research、Science China Materials、eScience和《功能材料》編委。策劃發起的“云端戰疫科普論壇”被中國日報等國家主流媒體肯定與報道。

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