科创中国

    2021海峡两岸暨港澳青年科学家智能可穿戴技术创新论坛（简称SMART2021）将于2021年10月30日-11月1日在苏州市举办。

    本期介绍论坛主旨报告——武汉理工大学麦立强院长、首席教授。

    麦立强武汉理工大学材料学科首席教授，博士生导师，武汉理工大学材料科学与工程学院院长，英国皇家化学学会会士，国家重点研发计划“纳米科技”重点专项总体专家组成员、国家“十四五”材料领域重点专项指南编制专家。

    2004年在武汉理工大学获工学博士学位，随后在美国佐治亚理工学院（2006-2007）、哈佛大学（2008-2011）、加州大学伯克利分校（2017）从事博士后、高级研究学者研究。

    2014年获国家杰出青年科学基金资助，2016年入选教育部长江学者特聘教授和国家“万人计划”领军人才。

    主要研究方向为纳米储能材料与器件。

    构筑了国际上第一个单根纳米线固态储能器件，创建了原位表征材料电化学过程的普适新模型，率先实现了高性能纳米线电池及关键材料的规模化制备和应用。

    发表SCI论文380篇，以第一或通讯作者发表Nature 1篇，Nature子刊9篇；获授权国家发明专利100余项。

    在美国MRS、ACS、ECS等重要国际会议做大会报告、主旨报告、特邀报告70余次。

    作为大会主席组织Nature能源材料会议、第十届中美华人纳米论坛等重要国际会议10余次。

    主持国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等30余项。

    获国家自然科学奖二等奖（第一完成人）、何梁何利基金科学与技术创新奖（青年奖）、科睿唯安全球高被引科学家、教育部自然科学一等奖（第一完成人）、英国皇家化学会中国高被引作者、中国青年科技奖、光华工程科技奖（青年奖）、湖北省自然科学一等奖（第一完成人）、侯德榜化工科学技术奖（青年奖）、国际电化学能源科学与技术大会卓越研究奖，入选“国家百千万人才工程计划”，并被授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号，享受国务院政府特殊津贴。

    任J. EnergyStorage副主编，Adv. Mater.、Chem. Rev.客座编辑，Acc. Chem. Res.、Joule、ACS EnergyLett.、Adv. Electron. Mater.、Small国际编委，Nano Res.、Sci. ChinaMater.编委。

    报告题目：柔性纳米线储能材料与器件报告摘要：由于一维纳米材料具有奇异的化学、物理效应，在能源领域的研究中发现其具有许多独特的性能。

    纳米线电极材料具有高的比容量等优点，但容量的快速衰减依然是电化学储能研究中的关键问题。

    近年来原位表征越来越多地应用于纳米技术中，为进一步研究电极材料容量衰减的本质，本工作设计并组装了可同时用于微纳系统支撑电源及原位检测微纳电池性能的单根纳米线全固态锂离子电池，通过原位表征建立了纳米线的电输运、结构与电极充放电状态的直接联系，发现电导率下降和结构劣化是导致容量衰减的关键因素。

    最近，我们设计了柔性聚酯纤维/CNTs/MnO2电极，将其用于水系锌离子电池时，发现同时存在三种反应机理，分别是Mn2+的沉积、Zn2+的嵌入和MnO2的转化反应，得益于复合反应，组装的Mn2+/ Zn2+混合电池实现了0 – 2.3 V超宽电压区间以及高比容量（0.96 mAh cm−2）。

    此外，利用相互交织的纳米线网络电极结构，构建PEDOT/TiO2正极和VN负极材料，相互交联的纳米线提高了电化学反应面积并提供了快速的电子/离子传输通道，在微型超级电容器中实现了0 – 1.8 V的工作电压区间和72 mF cm−2的面积容量。

    我们还通过一个简单的溶剂蒸发过程，组装了具有梯度界面的柔性纳米线正极膜，实现了电极材料与固态电解质的平滑接触和机械强度的提升，在室温下经过100次循环后，所获得的固态锂金属电池仍有200 mAh g−1的容量。

    这些一维纳米材料的设计与合成为高性能储能器件的构筑提供了新思路和新方法。

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