"工信创新奖学金"个人展示——材料学院博士生 林景煌

 

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工信创新奖学金一等奖

林景煌


引言

林景煌,男,1991年出生,福建福州人,材料学院博士二年级研究生(2016级),导师:冯吉才教授和亓钧雷副教授。2017至今,作为第一作者发表SCI收录论文12篇,作为学生第一发明人获授权国家发明专利4项。2017年度至今,获得Google学术引用超过100次,h-index影响因子达到7。


科研成果
1、新型垂直取向石墨烯基超级电容器电极


针对石墨烯基电极材料实际应用过程中,其存在的传统结构石墨烯材料易堆叠进而丧失其巨大比表面积的优势,进而恶化其储能性能、石墨烯与集电极连接面积小阻抗高以及结合力弱等瓶颈问题。团队提出了采用等离子体增加化学气相沉积的方法,通过原位制备解决了石墨烯与金属连接阻抗高、结合力弱等难题,优化连接界面结构,所制备的垂直取向石墨烯具有非团聚的三维空间形态、弯曲褶皱的尖锐的边缘、高比表面积等特点,可以极大地优化集电极材料和活性材料之间的电荷传输路径,进而减少了界面的接触电阻,充分发挥其储能特性(如图1所示)。在此基础上,我们建立了石墨烯表面结构-润湿性-储能之间关系式,阐明了缺陷激活润湿机制,获得了低阻抗、高性能的石墨烯基超级电容器,如图1所示。相关研究工作在2017年度发表《Journal of Materials Chemistry A》、《Journal of Power Sources》等学术期刊上。其中,发表在《Journal of Materials Chemistry A》的相关研究成果获得审稿专家的高度认可,认为该项研究工作提供了一种十分重要的改善石墨烯润湿性的方法,可大规模运用在储能材料领域(Meanwhile, this work also introduces an important and interesting method to modify the VG though rotary plasma processing, which hold the main structure of VG and beneficial for large-scale application in energy storage system and surface modification by PECVD.)。其中,在《Journal of Materials Chemistry A》期刊上发表的关于缺陷激活石墨烯材料润湿机制的研究成果,被主编选为该期封面文章 (见图1),相关研究工作得到广泛认可。
◎图1 新型的垂直取向石墨烯基超级电容器电极材料
2、设计垂直取向石墨烯异质结构赝电容电极
赝电容电极材料因理论比电容值高、成本低廉且环境友好、制备方法简单等优点,但是,作为赝电容电极材料,同样受制于电导率低、机械性能差、循环寿命差、负载量偏少等难题。团队提出采用垂直取向石墨烯为结构基本单元,通过原位制备高质量石墨烯的方法,开发出了一种原位石墨烯包覆氧化物阵列式纳米片电极材料制备技术。该项技术可以实现低温原位高质量石墨烯包覆氧化物颗粒,同时保持垂直取向纳米片结构阵列,实现导电路径的优化。相关研究工作在2017年度发表在《Advanced Science》、《Journal of Materials Chemistry A》等学术期刊上。同时,相关工作得到了审稿人的高度评价,其充分肯定我们工作的创新性(“This manuscript reports a vertically standing nanosized NiO encapsulated in graphene as electrodes for supercapacitors. In general, this is a novel and interesting study.”)。
◎图2 垂直取向石墨烯异质结构赝电容电极材料

采编:大脸喵Plus

排版:大脸喵Plus


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