兰州理工大学在功能材料领域形成了以新能源材料和环保材料为核心的特色研究方向,通过跨学科融合与产学研协同,构建了从基础研究到产业应用的完整创新链条。该校材料科学与工程学院下设功能材料专业,聚焦储能电池材料、半导体器件和环境净化材料三大领域,依托国家重点实验室和省级科研平台,培育出多个具有国际影响力的研究团队。例如,王海燕团队开发的BNNS-BT@PANI核壳结构复合填料显著提升了聚合物基复合材料的介电性能和热导率,为解决电子器件散热难题提供了新方案。
在新能源材料方向,孔令斌教授团队通过熔盐化学辅助法实现金属硼化物的相选择性合成,制备的VB/VB2纳米颗粒作为锂离子电容器电极材料展现出优异的插层赝电容特性,其组装的LIC器件在5 A/g电流密度下循环5000次容量保持率达92.3%。该成果突破了传统金属硼化物合成难题,为高能量密度储能器件开发奠定基础。专业课程体系设置突出交叉学科特色,开设电化学原理、能源储存与转换技术等核心课程,配套3D打印和原位聚合等先进制备技术实验模块,培养学生解决复杂工程问题的能力。
环保功能材料领域,张惠宁团队受自然界多级孔隙结构启发,开发出具有仿生特征的石墨烯基吸附材料。通过调控孔径分布与表面官能团,该材料对重金属离子的吸附容量提升至传统活性炭的3.2倍,且在连续流动态实验中保持90%以上的去除效率。这类材料的突破性进展得益于学校建立的材料基因组工程平台,该平台集成高通量计算与机器学习技术,将新材料研发周期缩短40%以上。
在半导体功能材料方向,杨华教授团队深耕磁电子信息材料领域,其研发的LaMnO3钙钛矿材料通过PMMA模板法实现纳米结构精准调控,电化学性能测试显示在0.5 A/g电流密度下比容量达325 F/g,为超级电容器电极材料优化提供了新路径。这种将基础研究与产业需求紧密结合的模式,使得该校功能材料专业毕业生在半导体芯片、光伏组件等领域的就业率连续三年超过96%。
学校通过本科生导师制和校企联合实验室构建创新人才培养体系。例如与宁德时代合作建立的动力电池材料工程中心,为学生提供从材料表征到电池组装的完整实训链。近五年数据显示,该专业学生参与发表SCI论文17篇,获得国际焊接工程师等职业资质认证比例达68%,体现出显著的工程实践导向。这种"基础研究-技术开发-产业应用"三位一体的发展模式,使兰州理工大学成为西北地区功能材料领域的重要创新策源地。