学术沙龙:复合与耦合纳米发电机 & 聚合物起电材料与摩擦纳米发电机

文:人力资源部教师发展中心 / 来源:材料学院 党委教师工作部、人力资源部 / 2020-09-23 / 点击量:1772

  人力资源部教师发展中心“学术沙龙”活动特别邀请中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员杨亚和陈翔宇来校作学术交流。具体安排如下,欢迎广大师生参加。

  一、主 题:复合与耦合纳米发电机 & 聚合物起电材料与摩擦纳米发电机

  二、主讲人:杨 亚 研究员

        陈翔宇 研究员

  三、时 间:2020年9月27日(周日)10:30-12:00

  四、地 点:清水河校区研究院大楼304A

  五、主持人:张亚刚  教授

  六、主讲人简介:

  杨亚,中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员,博士生导师,微纳能源与传感实验室负责人。在微纳能源与传感研究方面,取得了具有国际重要影响力的原创性和开创性研究成果。以构建高性能多效应耦合纳米发电机和高精度自供电传感器阵列为目标,从半导体纳米材料的设计和可控制备出发,探索力-热-光耦合效应对纳米发电机的调制机理,在新型耦合纳米发电机的设计和集成、基于纳米发电机的自驱动传感器、柔性大规模传感阵列等领域取得重要进展。在Science Advances(Science子刊)、Energy & Environmental Science、Advanced Materials和Advanced Energy Materials等杂志上发表SCI学术论文180余篇。研究结果被各类著名国际学术媒体如Nature Photonics、ScienceDaily、Phys.org、Nanotechweb.org等作为亮点报道。论文总引用数10000余次,H因子60(Web of Science的数据)。已申请和授权的中国专利40余项。获2018年国家自然科学二等奖和2010年北京市科学技术一等奖,博士论文被评为2013年全国百篇优秀博士学位论文。担任国际学术会议分会主席5次,担任Nano-Micro Letters、iScience、Nanoscale、Nanoscale Advances、Scientific Reports、Nanomaterials和Energies杂志编委委员,被邀请做过50多次学术演讲或邀请报告。主持或承担国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市自然科学基金和中科院国际合作交流项目等10余项基金课题。

  陈翔宇,中国科学院北京纳米能源与系统研究所青年研究员,博士生导师,电介质功能材料实验室负责人。陈翔宇主要从事聚合物功能材料及纳米能源器件的相关研究,包括纳米发电机、固液界面电荷转移机理、智能形变材料与器件、可穿戴传感器件等方向,在Nat Common,Energy & Environmental Science、Advanced Materials,Materials Today等杂志发表SCI学术论文共50余篇。其中,第一作者(共同一作)和通讯作者的文章40余篇,影响因子大于10的文章28篇。研究结果被各类著名国际学术期刊和媒体如Nature、Chem Review、Phys.org等作为亮点报道。目前作为项目负责人主持国家自然科学基金的青年基金和面上基金,主持北京市面上基金和高创计划。作为骨干成员参与国家重点研发计划“纳米科技”重点专项。入选北京市青年拔尖人才、北京市科技新星。

  七、内容简介:

  主讲人提出了通过电磁发电和摩擦发电两种不同的原理来实现同一种机械能到电能转换效率提升的普适性方法,被国际20多个研究小组广泛采用。首次构筑了基于复合纳米发电机的自供电温度传感器,解决了传统温度传感器需要锂离子电池供电导致寿命有限的难题。提出了利用同一种功能材料的多种物理效应来协同发电增强发电性能的新思路,揭示了多物理耦合效应增强发电性能的机制。首次开发了基于多种物理效应耦合一体式的复合纳米发电机,解决了不同类型纳米发电机的集成度低和成本高的难题。提出了通过界面与能带工程调控光伏器件的新策略,揭示了外部温度对光伏器件的调制规律,建立了温度变化诱导的极化电荷调控界面势垒高度提高光伏器件性能的新方法。

  主讲人团队针对聚合物摩擦起电材料的起电机理和结构设计建立了多个重要的基础物理模型,利用原子外层电子云重叠的理论解释了固-固和固-液界面的起电现象,利用有限元仿真和位移电流模型为摩擦纳米发电机(TENG)的结构设计提供了普适性研究手段。揭示了聚合物材料的分子结构和官能团组成对接触起电的作用机制,进而提出了多个调控TENG界面性能的方法,两次刷新了TENG的最高稳态输出电压。利用TENG的高输出电压,在TENG的功能化拓展方面做了大量而系统的工作,在微驱动器,静电除污,触觉传感等方向首次制备了多个代表性器件。通过将多种智能材料与TENG结合,提出了智能化微能源器件的研究策略,使TENG能自发响应环境因素的变化,大大提高了器件的稳定性和适应性。

  八、主办单位:人力资源部教师发展中心

    承办单位:材料与能源学院


                   人力资源部教师发展中心

                     2020年9月23日


编辑:庄志东  / 审核:林坤  / 发布者:陈伟