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储能纳米材料与器件创新团队

2020/05/08  点击:[]

1.团队介绍:

团队成立于2012年,主要从事能量储存与转换方面的研究,包括锂/钠离子电池、超级电容器、太阳能电池以及金属-空气电池等领域。重点开展石墨烯、类石墨烯MXene、生物质碳、过渡金属氧化物、层状复合金属氢氧化物和硫化物等纳米材料的可控制备,以及新型功能离子液体、无机固态电解质、半导体光催化、多孔无机陶瓷纳米材料的介电和微波吸收性能的研究。在开展相关材料理论研究的基础上,团队也积极开展电极材料的应用开发,与企业在煤基高纯碳、石墨烯改性电池粉体材料的产业化生产方面进行合作。近年来主持/承担了“973”计划前期研究专项、国家自然科学基金、陕西省“三秦学者”计划、陕西省教育厅科研项目、陕西省自然科学基金以及校企联合开发合作项目等20余项。

团队现有教师8名,包含1名教授,1名陕西省普通高校“青年杰出人才”,3名副教授。目前全日制在读博士和硕士研究生10余人,本科导师制学生20余人。

2.团队负责人介绍:

郭守武,男,教授,博士生导师,陕西省“三秦学者”特聘教授,上海交通大学教授。现担任中国颗粒学会理事,中国石墨烯技术创新学会理事,国家石墨烯产品质量监督检验中心顾问委员会委员,陕西省榆林市人民政府经济转型/技术发展顾问,陕西省汉中市人民政府经济顾问,上海碳源汇谷新材料科技有限公司首席科学家。曾先后于2001年和2006年入选中国科学院“百人计划(引进海外杰出人才)”和上海市“浦江人才”计划。作为项目负责人完成和承担了国家自然科学基金“纳米制造的基础重大研究计划”培育项目和面上项目、国家“863”计划、国家“973”计划子课题,上海市“浦江人才计划”,上海市基础科学研究重点项目,上海市纳米专项等科研项目。担任《Nano-Micro Letters》杂志编委。在《Journal of the American Chemical Society》、《Angewandte Chemie International Edition》、《ACS Nano》等杂志上发表文章七十多篇,文章他引3000多次。申请中国专利27项,已授权17项,转让并工业实施9项。

3.团队成员介绍:

刘毅,博士,副教授,硕士生导师。2001~2011年在西安交通大学获得学士和博士学位,2009~2011年在瑞典斯德哥尔摩大学进行博士联合培养,2012年4月入职陕西科技大学材料科学与工程学院。主要研究方向为MAX相陶瓷及其二维衍生物的制备及应用基础研究。近年来,先后承担包括国家自然科学基金在内的科研项目4项,发表论文20余篇,授权中国发明专利4件。

张利锋,博士,副教授,硕士生导师。2012年1月毕业于华东师范大学化学系,获理学博士学位,现为陕西科技大学材料科学与工程学院副教授。主要从事储能纳米材料的制备及性能研究。作为项目负责人主持国家自然基金青年基金、陕西省自然科学基金、陕西省教育厅专项科研计划等项目,发表SCI论文20余篇,授权专利10项。现主要研究方向为:锂、钠离子电池电极材料的制备,石墨烯等碳材料的制备及应用,离子液体电解质的制备及性能研究。

郑鹏,博士,讲师,硕士生导师。2013年于中科院山西煤化所获博士学位后,至今于陕西科技大学材料科学与工程学院工作。主要从事OER/ORR双功能纳米催化材料的开发及其在储能领域的应用研究。主持国家自然科学基金等项目,发表SCI论文20余篇。目前从事生物质衍生碳材料在储能领域的应用和光解水产氢等方面的研究。

原晓艳,女,博士,副教授,硕士生导师,首届陕西省青年杰出人才计划入选者。2015年4月进入陕西科技大学材料科学与工程学院工作,同期入选陕西科技大学“高水平博士”。现为储能纳米材料与器件创新团队成员。任无机非金属材料系教师,主要讲授《计算机在材料科学与工程中的应用》、《玻璃工艺学》等专业课。近年来在ACS Applied Materials and Interfaces、Chemical Engineering Journal、Nanotechnology、Materials﹠Design等国际学术期刊上第一作者发表SCI收录论文近20篇;申请发明专利6项;目前主持及完成国家自然基金青年基金1项、国家重点实验室开放课题基金1项、陕西省自然基金面上项目1项及陕西科技大学博士启动基金1项;并担任国际和国内多种材料类期刊的审稿人。研究方向:(1) 高效微波吸收材料的研究与应用开发;(2) 纳米能源材料的制备与应用开发;(3) 陶瓷复合材料的制备及其功能化研究。

王晓飞,博士,讲师,硕士生导师。2015年12月毕业于四川大学,2016年1月入职陕西科技大学材料科学与工程学院。先后承担包括陕西省自然科学基金、陕西省教育厅专项科研计划等项目4项,发表SCI论文10余篇。研究方向:锂离子电极材料、纳米催化材料的制备;高比能锂硫/空电池器件的开发。

霍京浩,博士,讲师,硕士生导师。2016年6月于华侨大学获得博士学位。2016年7月进入陕西科技大学材料科学与工程学院工作。迄今为止发表SCI论文十多篇,主持包括陕西省教育厅科研项目在内的项目4项。研究方向:新型纳米材料的制备及在太阳能电池、超级电容器和锂离子电池中的应用研究。

赵丹,女,博士,副教授,硕士生导师。西安交通大学博士,曾于香港科技大学交流学习两年。现为陕西科技大学材料科学与工程学院纳米材料与技术系教师。迄今为止在Angewandte Chemie International Edition、Nano Letters、Journal of Materials Chemistry A、Carbon、Nano Research、Nature Communications、ACS Nano等期刊上发表论文10余篇,参与国家自然科学基金面上项目一项。主要从事新型锂离子电池电极材料方面的研究工作。

4. 研究方向:

一.能量存储与转换器件

二.无机纳米功能材料

石墨烯及类石墨烯MAX相陶瓷材料:

锂离子电池正极材料:

生物质碳材料:

锂空气电池ORR/OER双功能催化材料:

新型太阳能电池电极材料:

无机陶瓷介电和微波吸收材料:

5. 承担主要项目及获奖情况:

序号

项目名称

项目来源及项目编号

1

石墨烯在锂离子电池电极材料中的应用基础研究

973计划前期研究专项基金

(2014CB260411)

2

MAX相粉体选择性腐蚀的界面反应机制及过程调控研究

国家自然科学基金

(51602184)

3

用于锂离子电池的新型离子液体电解液的设计与制备基础研究

国家自然科学基金

(21203116)

4

有序填充结构陶瓷复合材料的制备及微波吸收性能研究

国家自然科学基金

(51502164)

5

耦合包覆层协同共振电子转移提高二氧化钛纳米线表面三价钛光催化稳定性研究

国家自然科学基金

(51702200)

6

超级电容器用新型离子液体电解液的制备及性能研究

陕西省自然科学基金

(2013JQ2018)

7

具有多级结构的石墨烯/LiFePO4复合材料的低成本可控合成研究

陕西省自然科学基金

(2015JM5151)

8

N-S双掺杂有序介孔碳的制备及微波吸收性能研究

陕西省自然科学基金

(2017JM5041)

9

ZIF衍生钴基材料/LDHs协同耦合用于固态锂空气电池催化剂

陕西省自然科学基金

(2019JQ-428)

10

二维MAX相粉体的可控制备及M位缺陷调控

陕西省自然科学基金

(2020JM-505)

11

钼酸盐/碳复合纳米球自上而下的裁剪及其储钠电化学性能研究

陕西省自然科学基金

(2020JM-502)

12

氮化钒/碳复合纤维电、磁性能的调控及其微波损耗机理研究

陕西省自然科学基金

(2020JQ-726)

13

锂离子电池用新型MXene二维纳米材料的制备基础研究

陕西省教育厅基金

(BJ12-10)

14

超级电容器用新型复合电极材料的制备及性能研究

陕西省教育厅基金

(2013JK0934)

15

锂氧电池用石墨烯&含钴类水滑石纳米复合材料的可控制备及性能研究

陕西省教育厅基金

(17JK0086)

16

基于三维石墨烯/MoS2复合正极的非对称型超级电容器研究

陕西省教育厅基金

(17JK0109)

17

锂离子电池用新型MXene二维纳米材料的可控制备及电化学性质研究

高等学校博士学科点专项科研基金

(20136125120003)

18

Ti2AlN陶瓷的晶格缺陷调控及其液相剥离机制研究

中国博士后科学基金

(20151714)

19

介孔填充结构 SiC/SiO2复合材料的制备及微波吸收性能研究

凝固技术国家重点实验室开放课题

(SKLSP201503)

20

基于石墨烯/TiO2电子传输层的纤维状钙钛矿太阳能电池研究

福建省光电功能材料重点实验室开放研究课题

(FJPFM-201701)

21

基于新型电极高能量密度锂离子超级电容器研究

陕西科技大学自然科学研究基金(2016BJ-49)

22

高效锂空气电池用空气正极的构建及性能研究

陕西科技大学自然科学研究基金(2016BJ-48)

23

高比能空气电池电极材料的制备研究

四川金材研创科技有限公司

24

载体涂层对泡沫镍基催化剂催化燃烧特性的影响

南通斐腾新材料科技有限公司

6. 发表学术论文及授权专利情况:

序号

论文信息

1

Zhou X, Zhang Y, Wang C, et al. Photo-Fenton reaction of graphene oxide: a new strategy to prepare graphene quantum dots for DNA cleavage [J]. ACS Nano, 2012, 6(8):6592-6599.

2

Zhang Y, Wu C, Zhou X, et al. Graphene quantum dots/gold electrode and its application in living cell H2O2 detection [J]. Nanoscale, 2013, 5(5):1816-1819.

3

Zhang J, Zhang F, Yang H, et al. Graphene Oxide as a Matrix for Enzyme Immobilization [J]. Langmuir, 2010, 26(9):6083-6085.

4

Zhang J, Yang H, Shen G, et al. Reduction of graphene oxide via L-ascorbic acid [J]. Chemical Communications, 2010, 46(7):1112-1114.

5

Wang K, Jing R, Song H, et al. Biocompatibility of Graphene Oxide [J]. Nanoscale Research Letters, 2011, 6(1):1-8.

6

Wang X, Zhu D, Song M, et al. A Li–O2/Air battery using an inorganic solid-state air cathode [J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2014, 6(14):11204.

7

Huo J H, Wu J H, Zheng M, et al. Flower-like nickel cobalt sulfide microspheres modified with nickel sulfide as Pt-free counter electrode for dye-sensitized solar cells [J]. Journal of Power Sources, 2016, 304: 266-272.

8

Zhang L F, Song J J, et al. Tailoring nanostructured MnO2 as anodes for lithium ion batteries with high reversible capacity and initial coulombic efficiency [J]. Journal of Power Sources, 2018, 379: 68-73.

9

Yuan X Y, Wang R Q, et al. Lamellar Vanadium Nitride Nanowires Encapsulated in Graphene for Electromagnetic Wave Absorption [J]. Chemical Engineering Journal, 2019, 122203

序号

专利名称

编号

1

一种低温制备Ti2AlC陶瓷材料的方法

ZL201510658890.X

2

一种花状羟基磷灰石晶须的制备方法

ZL20151049038.0

3

一种基于热爆反应低温快速制备Ti2AlN陶瓷粉体的方法

ZL201410538065.1

4

一种二维Ti2AlC纳米片的制备方法

ZL201610767474.8

5

一种以离子液体为模板剂制备磁性纳米粒子的方法

ZL201310339989.4

6

一种石墨烯/ZnO/聚苯胺复合材料及其制备方法和应用

ZL201310357055.3

7

一种提高锂离子电池安全性的电解液的制备方法

ZL201410211561.6

8

一种提高锂离子电池用负极材料循环稳定性的方法

ZL201410211714.7

9

冬青衍生碳作为钠离子电池负极材料的制备方法

ZL201510490380.6

10

一种锂离子电池负极材料的制备方法

ZL201510658466.5

11

一种钼酸锰微纳米束及其制备方法

ZL201710318684.3

12

一种钼酸铜纳米颗粒及其制备方法和应用

ZL201710175149.7

13

一种钼酸镁纳米片的制备方法

ZL201611011720.3

14

一种钼酸镁/石墨烯纳米片阵列及其制备方法

ZL201610986194.6

15

一种二维Ti2AlC纳米片的制备方法

ZL201610767474.8

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