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学者论坛:高效率有机太阳能电池研究&MXene的多维表界面结构工程
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(教师发展中心) 时间:2021-09-02 4789

  人力资源部教师发展中心“学者论坛”活动特别邀请中国科学院宁波材料所葛子义研究员、 大连理工大学王治宇教授来校作学术交流。具体安排如下,欢迎广大师生参加。 

  一、时 间:2021年9月8日(周三)15:00-17:00

  二、地 点:清水河校区研究院大楼304A

  三、讲座主题内容及主讲嘉宾

  主题一:高效率有机太阳能电池研究

  主讲嘉宾:中国科学院宁波材料所 葛子义 研究员 

  内容简介:

  有机太阳能电池(OSCs)具有低价、质轻、柔性和易于大面积制备等优点,其效率主要取决于界面层、活性层和器件工艺等三个要素。首先,创新性开发了一类湿法加工的低价非共轭小分子电解质作为OSCs的界面材料,替代传统的蒸镀型界面和昂贵的有机共轭类界面材料,突破了单结富勒烯有机太阳能电池10%效率瓶颈。在活性层材料方面,制备了系列新型非富勒烯受体,利用共混调节活性层形貌和吸光光谱,获得了单结17%效率的非富勒烯OSCs;此外,制备了新型小分子给体材料,通过侧链工程,获得了15%以上效率的全小分子OSCs。在器件工艺上,制备了全湿法无ITO的柔性电池,效率达到14%以上,且耐1000次以上弯折,是发表时国际上柔性OSCs的最高效率。通过多羟基化合物掺杂和酸处理制备高性能的柔性透明电极,获得了PCE超过10%且AVT超过20%的柔性半透明OSCs,并应用于模拟“智能温室”,实现光伏共享。此外,最近通过三元策略优化器件结构,制备的刚性OSCs效率达到18.5%,柔性OSCs效率达到15.9%,是目前报道的最高效率之一。

  嘉宾简介:

  葛子义,中国科学院宁波材料所二级研究员、博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者、英国皇家化学会会士。1999年本科毕业于兰州大学化学系,2004年博士毕业于中科院化学所,2005年至2009年分别在日本东京工业大学、神奈川大学和澳大利亚新南维尔士大学从事有机光电研究,2009年受聘于华东理工大学教授,2010年加入中科院宁波材料所,主要从事有机/钙钛矿太阳能电池和OLED研究。近年来在Nature Photonics、Chem. Soc. Rev.、Jolue、Adv. Mater.、Angew. Chem.等期刊上发表SCI论文170余篇,申请发明专利50多项,撰写Springer出版社等中英文专著4部。主持包括国家重点研发计划项目、7项国家自然基金等多项科研项目,获得2021年宁波市十佳“科技追梦人”、2016年“中国光学重要成果奖”、2018年度浙江省自然科学二等奖(排名第一)。先后担任Science China Chemistry、InfoMat、The Innovation、ES Energy & Environments、《材料工程》、《中国激光》和《储能科学与技术》等期刊编委,兼任浙江省青年高层次人才协会常务理事、有机光电材料与器件国际会议(ICOOE)大会主席,50多次受邀做国内外著名学术会议邀请报告。

  主题二:MXene的多维表界面结构工程

  主讲嘉宾:大连理工大学 王治宇 教授

  内容简介:

  基于二维过渡金属碳化物/氮化物的MXene是近年炙手可热的材料新星。MXene具有从类金属到半导体连续可调的限域电子结构,表面极性化学基团又赋予其丰富可调的表面化学性质与反应活性,在储能、催化、环境、生物医药、电子器件、电磁屏蔽、传感、分离技术、超导等广阔领域备受关注。MXene的应用性能受限于与其表界面结构及性质功能密切相关的一系列基础关键科学问题:如表面亚稳态金属原子氧化失活、表面官能团遮蔽活性位点与离子扩散、面-面堆叠团聚等。针对以上难题,主讲人团队以实用化的绿色储能(锂二次电池)与蓝色氢能技术(如电解水)应用为导向,从多尺度层面融合分子化学工程、表界面工程、物理外场强化、多维结构工程等技术策略,对MXene的多维表界面结构工程及其在多电子电化学氧化还原反应中的应用进行了探索,发展了提升MXene表面结构稳定性的新方法,拓展了其实际应用空间;发展了适用于多物种、多参数复杂电化学反应环境的多功能电化学催化反应界面构筑新策略与高活性限域催化材料新体系;基于物理场强化的化学反应工程,发展了兼具MXene独特本征性质、内可抗团聚、外易宏观操控加工的多尺度电化学功能材料通用合成平台技术与多维催化界面体系构筑新方法。所获基于MXene的新结构电催化剂、电极材料在电解水、锂离子电池、锂硫电池等应用领域展现出优于石墨烯基材料的性能。

  嘉宾简介:

  王治宇,大连理工大学教授,英国皇家化学会会士、国家青年人才、国家自然科学优秀青年基金获得者、洪堡学者、辽宁省兴辽英才计划青年拔尖人才、辽宁省第十一批百千万人才工程人选、大连市杰出青年科技人才。主要研究方向为面向“三高”(高安全性、高能量、高环境适应性)锂二次电池、与“三低”(低能耗、低排放、低成本)海水电解制氢等技术的离子/小分子电化学活化转化能源化学。在Nature Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Energy Environ. Sci.、Angew. Chem.等学术期刊发表论文80余篇,他引12300余次,出版专著1部,H因子50。获2019年辽宁省自然科学一等奖、2020年侯德榜化工青年科技奖、2020年中国颗粒学会青年颗粒学奖等科研奖励。担任InfoMat、J. Energy Chem.、SmartMat、Sci. Rep.、Nanomater.、Chinese Chem. Lett.、《材料工程》、《航空材料学报》等期刊编委/青年编委、国际电化学能源科学院理事、中国颗粒学会青年理事等学术兼职。

  四、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

                    2021年9月1日

   

编辑:林坤  / 审核:林坤  / 发布:陈伟

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