研究领域

 

纳米能源材料与器件

   

     一维纳米材料具有大的长径比、高的比表面积以及径向的电子限域效应和轴向的电子传输特性,作为电极材料时与电解液接触面积大、锂离子脱嵌距离短,能有效提高电极材料的电活性。因此,开展一维纳米电极材料的研究是新能源技术和纳米技术的交叉与前沿。针对当前电化学能源领域电极材料容量衰减快这一关键难题,麦教授课题组重点开展了关于一维金属氧化物纳米电极材料可控生长、性能调控、器件组装、电化学储能等方面的基础研究工作,创造性设计和组装了单根纳米线锂离子电池器件,揭示了容量衰减的本质,通过锂化、分级构筑、有序组装、掺杂与有序协同作用等方法实现了对结构与性能的调控与优化,并在此基础上探索发展了低成本合成高性能一维纳米电极材料的流变相-自组装等方法,取得了一系列创新性研究成果。

 

    ·新纳米材料设计构筑复杂结构纳米线,探索新型表征手段和技术,对纳米线进行结构性能调控并探索优化机理;重点研究纳米线电极与电解质的界面特性及储能器件循环过程中纳米线电极的结构变化规律。 

    ·微纳器件基于复杂结构纳米线设计组装微纳储能器件,研究其输出特性并探索出效的性能评价体系;设计复合微纳电源系统,实现各种能源的高效利用及微纳电源系统的多功能性等特点,并将纳米线储能器件与功能纳米器件组装成自驱动纳米系统,探索新型自驱动纳米系统的应用领域。

    ·面向能源的生物纳电子界面围绕面向新能源的生物纳电子界面研究,重点开展微生物燃料电池、生物质能、仿生纳米能源等前沿探索研究。