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我校特种功能材料重点实验室在摩擦纳米发电领域取得新进展 -

2019-11-13 14:40:32

近日,我校特种功能材料教育部重点实验室程纲课题组在摩擦纳米发电机领域取得新进展,研究成果“A Sliding-Mode Triboelectric Nanogenerator with Chemical Group Grated Structure by Shadow Mask Reactive Ion Etching”发表在国际纳米顶级期刊《ACS Nano》上(SCI一区,IF=13.942)。

能源和环境是人类生存和发展的两大主题。摩擦纳米发电机(TENG)可以将风能、波浪、人体运动等环境中的各种机械能转化为电能,在发展蓝色能源和驱动微纳器件方面具有广阔的前景。在TENG 表面构筑栅格结构是调控TENG性能、发展新型传感器的重要途径。但是,栅格的凸凹结构在摩擦过程中容易遭到磨损和破坏,这极大地影响了器件的稳定性和工作性能。为解决这一问题,程纲博士课题组发展出一种表面化学基团图案化的方法来制备具有栅格结构的摩擦电极。该方法所制备的栅格结构消除了形貌上的凸凹结构,大大减少了滑动过程中的摩擦和磨损,显著提高了TENG的工作稳定性。该方法为制备高性能TENG提供了新的思路和方法。

该课题的开展与中科院北京纳米能源与系统研究所、美国佐治亚理工学院等国内外著名研究机构进行了深入的合作与交流。本校在读博士生尚婉玉和北京纳米能源与系统研究所在读博士生顾广钦是文章的共同第一作者;佐治亚理工学院王中林院士是文章的共同通讯作者;河南大学是本文第一署名单位。

程纲博士是河南大学本土培养的青年学者,本硕博都在河南大学培养完成。多年来主要从事纳米结构与自驱动光电器件的研究。2014年入选河南大学杰出青年科研人才培育计划,获得了河南大学的重点培养和支持,为个人的健康成长和快速发展奠定了坚实的基础。2015年入选国家基金委优秀青年基金,是河南大学在国家级高层次人才培养上的又一突破,体现了我校青年人才培养计划的初显成效。特种功能材料重点实验室近年来特别注重学术梯队建设,通过实施一系列青年人才培养计划,积极提高青年教师的科研学术能力,提升优秀青年学者在团队建设中的引领作用。在实验室2012年首批遴选的5位“A计划”高层次培养人才中,已有白锋博士和程纲博士先后入选国家基金委优秀青年基金,在青年人才培养上取得了突出的成绩。

论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.7b02866