新能源學(xué)院劉春森教授在材料類頂級期刊《Advanced Materials》上發(fā)表科研成果

供稿單位:新能源學(xué)院 編輯發(fā)布:宣傳部 日期:2024-04-01 設(shè)置

我校新能源學(xué)院/“新能源汽車”河南省協(xié)同創(chuàng)新中心的劉春森教授與河南工業(yè)大學(xué)李晶晶博士合作在材料領(lǐng)域國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Advanced Materials》(影響因子IF = 32.086)上發(fā)表題為 “A Full-Device Autonomous Self-Healing Stretchable Soft Battery from Self-Bonded Eutectogels” 的研究論文(Adv. Mater., 2023, 35, 2208392)。谷超男博士和碩士研究生王夢珂為該論文共同第一作者,劉春森為該論文第一通訊作者,鄭州輕工業(yè)大學(xué)為該論文第一署名單位。

全電池自發(fā)自愈合、全向本征高拉伸全低共熔凝膠軟電池的設(shè)計構(gòu)筑

傳統(tǒng)能源存儲器件由于受到材料本身固有剛性的限制和制造工藝的可行性要求,通常具有有限的可拉伸性,在反復(fù)彎曲、拉伸和電化學(xué)循環(huán)過程中,容易發(fā)生機械損傷從而降低電化學(xué)性能。對此,全電池水平的自愈性對于恢復(fù)其機械完整性和電化學(xué)功能尤為重要。盡管自愈可拉伸材料的研究取得了顯著進展,但使電池每一組分都具有本征的自愈性、優(yōu)異的可拉伸性和合適的機械強度,同時又保持多組分之間有效的電荷傳輸和優(yōu)異的界面粘附性,仍是一項極具挑戰(zhàn)性的工作。

本研究工作提出了一種全組分低共熔凝膠的材料設(shè)計和器件組裝策略,通過低共熔凝膠電解質(zhì)、正極、負極和基底的自鍵合相互作用制備了首例全低共熔凝膠軟電池(AESB)。該電池具有優(yōu)異的全向本征拉伸性(>1000%面積應(yīng)變)、全電池自發(fā)自愈性以及高低溫耐受性(–20 ~ 60 °C)。在不需要任何外界刺激的情況下,AESB可以在全電池水平上有效地恢復(fù)其力學(xué)和電化學(xué)性能,并能夠?qū)崟r自修復(fù)災(zāi)難性的機械損傷。同時,AESB具有優(yōu)異的用戶可定制性,可根據(jù)需求構(gòu)筑任意形狀的三維電池,為未來可穿戴技術(shù)和嵌入式能源技術(shù)的發(fā)展提供了良好的材料平臺。

劉春森教授是我校唯一的教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才(教育部青年長江學(xué)者)和自主培養(yǎng)的第一個河南省特聘教授(202312月全省屆滿考核優(yōu)秀)。近年來一直圍繞多元分子基功能材料開展研究工作,領(lǐng)導(dǎo)團隊成員在本領(lǐng)域多個國際頂級期刊上實現(xiàn)了多次重大突破,為提升我校相關(guān)學(xué)科在國際上的學(xué)術(shù)影響力和知名度做出了突出貢獻。截至目前,該團隊已成功發(fā)表能源類頂刊Energy Environ. Sci. 1篇;材料類頂刊Adv. Mater. 1篇;Nature系列1篇;化學(xué)類頂刊 4 篇(Angew. Chem. Int. Ed. 3篇,J. Am. Chem. Soc. 1篇);化學(xué)類頂刊綜述Coord. Chem. Rev. 3 篇;總被引用超過10000次,入選ESI高被引論文和0.1%熱點論文14篇。

此項研究成果得到了國家自然科學(xué)基金委(22072138;21802033;U1904215)、河南省高校科技創(chuàng)新團隊(20IRTSTHN003)以及河南省特聘教授計劃的支持和資助。

鏈接:https://doi.org/10.1002/adma.202208392

 

劉春森教授簡介

劉春森,教授,理學(xué)博士(南開大學(xué)),博士生導(dǎo)師,河南省表界面科學(xué)重點實驗室副主任,教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才(教育部青年長江學(xué)者),河南省特聘教授,中原科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才,河南省學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人,河南省科技創(chuàng)新杰出青年,河南省科技創(chuàng)新杰出人才,河南省高校科技創(chuàng)新團隊帶頭人,河南省優(yōu)秀青年科技專家,河南省化學(xué)會/河南省化工學(xué)會理事。

主要從事多元分子基功能材料的研究,包括納米結(jié)構(gòu)化凝膠軟材料及MOF基多孔材料等。近年來,主持完成國家自然科學(xué)重點項目、面上項目,青年基金合計5項,中原科技創(chuàng)新人才、河南省杰青/杰人省部級重要人才項目5項,獲河南省科技進步二等獎2項。截至目前已在Adv. Mater.,  Energy Environ. Sci.,  Nature Commun.,  J. Am. Chem. Soc.,  Angew Chem. Int. Ed.,  Coord. Chem. Rev.等國際學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文180多篇,影響因子大于10JCR一區(qū)論文的49篇,ESI高被引論文12篇,0.1%熱點論文2篇,總被引用>10000次。連續(xù)多年入選英國皇家化學(xué)會Top 1%高被引中國作者,全球前2%頂尖科學(xué)家榜單(化學(xué)類,斯坦福大學(xué)發(fā)布)。已獲授權(quán)發(fā)明專利43項。


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