研究方向

本团队主要研究方向包括有机光电功能材料、清洁能源材料与器件、功能高分子涂料和材料模拟计算。

一、有机光电功能材料(Organic Optoelectronic Materials)

有机光电功能材料能够实现电-光、光-电的相互转换,可以通过溶液法加工,可以制备柔性、可挠曲的光电器件,具有重要的科学研究意义和巨大的商业应用潜力。

有机电致发光材料

发光高分子材料包括电致发光材料和光致发光材料,在新型显示技术、固态照明、生物成像等领域具有广泛应用。可以通过设计分子结构,调控材料的发光光色,实现蓝光、绿光以及红光的发光(如图a),从而实现柔性显示(如图b) 。

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有机太阳能电池

有机太阳能电池由夹在电极间的活性层构成。活性层是由给体材料和受体材料共混形成的体异质结。团队在给体材料和受体材料的研究中取得了突出的成果。

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二、清洁能源材料与器件(Clean Energy Materials and Devices)

能源和环境问题是当今社会实现可持续发展亟需解决的两个紧迫问题,寻找新型清洁可替代能源成为学术界和工业界关注的重大课题。围绕清洁能源的开发和利用,开展有机热电转化材料与器件、超级电容器及钾离子电池的研发工作。

热电转换材料

有机热电材料具有高赛贝克系数、低热导的特点,并继承了有机材料制备工艺简单、成本低和柔韧性好等独特优势,在柔性、低成本热电应用方面展现出诱人的应用前景。

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超级电容器

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钾离子电池

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三、功能高分子涂料(Functional Polymer Coating)

防火涂料是指涂覆在被保护基材的表面,降低基材可燃性,以提高基材耐火极限的一类物质。在公用建筑、电器电缆等方面都有广泛的应用。

四、材料模拟计算(Material Simulation)

随着计算机和互联网技术的发展,一种新的材料研究方法应运而生,这就是计算材料学。它是一门正在快速发展的新兴学科,是关于材料组成、结构、性能的计算机模拟与设计的学科,是材料科学研究里的“计算机实验”。它涉及材料、物理、计算机、数学、化学等多门学科。

材料基因工程

材料基因工程是参考人类基因组提出的,目的是实现材料研发过程“周期减半、成本减半”。通过将机器学习算法(包括人工神经网络、支持向量机等)与多尺度材料模拟方法相结合,可以实现材料(包括高分子材料、纳米材料等)从制备工艺到结构参数的优化设计。

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