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我院雷水金教授在新能源与环境功能材料领域取得系列进展

发布时间:2017-03-27 00:00:00 点击:

 

我院雷水金教授在新能源与环境功能材料领域取得系列进展

 

能源与环境是当今人类社会实现可持续发展所面临的两大热点问题,我院雷水金教授近年来围绕新能源与环境功能材料与器件展开系统研究,取得了丰硕成果。 

 

超级电容器由于其充放电速度快、循环稳定性好、功率密度高等优势而成为能源储存系统的研究热点。近年来,随着谷歌眼镜、智能手表、智能手环、智能跑鞋、健康服等一系列电子设备进入市场,柔性可穿戴设备逐渐成为未来移动设备的发展趋势。为实现整个设备的可穿戴性,对于电子设备不可或缺的能源器件,也迫切需要其具有柔性高、质量轻、可穿戴等特性。因此,柔性能源存储器件,尤其是可穿戴式能源系统,对于现代电子器件以及智能织物而言,具有重要研究意义。雷教授与香港理工大学黄海涛教授课题组合作,直接以商用涤纶布为基底,首次在布纤维上成功生长了氢氧化铜一维纳米阵列,并以此构筑了全固态柔性超级电容器。研究表明,所制备超级电容器具有较高的比电容和能量密度、良好的倍率性能、循环寿命以及柔韧性。这为该超级电容器在织物中的集成化以及在柔性电子器件中的应用提供了巨大潜力。该工作已发表于能源材料类知名刊物Journal of Materials Chemistry A (影响因子8.262,一区)。最近,雷水金教授课题组又利用泡沫镍为基底,合成了新型没食子酸镍金属有机配合物三维绒状纳米结构。实验证明,该材料应用于超级电容器同样具有不俗的表现,展示了较高的比电容性能,已发表于Electrochimica Acta(影响因子4.803,一区)。

 

光催化技术是环境治理的重要手段,其优点是普适性强、成本低、环境友好,关键在于发展新型高效光催化材料。雷教授课题组首次利用低温液相合成技术成功制备了Aurivillius型层状钙钛矿结构Bi2MO5F (M = Nb, Ta) 氟氧化合物。在研究该材料体系的能带结构和光吸收性能的基础上,分别在可见光和紫外光条件下探讨了该材料体系在染料降解中的催化活性及催化机理。该工作发表于环境领域知名刊物Applied Catalysis B: Environmental(影响因子8.328,一区)。进一步研究表明,这一简易的合成方法同样适用于Bi2TiO4F2分级结构多孔空心球的制备。同属Aurivillius型氟氧化合物,所制备Bi2TiO4F2多孔空心球在染料降解中也表现出了良好的光催化性能,已发表于European Journal of Inorganic Chemistry。该系列研究对发展氟氧化物钙钛矿及新型光催化材料具有重要意义。

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