江苏科技大学作为江苏省重点建设高校,在功能材料领域形成了独具特色的研究方向与技术优势。该校依托"功能材料与器件"创新团队,聚焦能源存储材料、纳米复合材料和智能功能材料三大方向,通过多学科交叉与产学研协同创新,推动材料科学的前沿突破。近年来,团队在水系离子电池、柔性电子器件和新型发光材料等领域取得多项标志性成果,相关研究发表于Advanced Materials、Nano Energy等国际顶级期刊。
在能源存储材料领域,团队构建了π-π相互作用驱动的层状网络体系。以MXene/聚酰亚胺复合电极为例,通过原位拉曼和理论计算证实,该材料在氯化铵电解液中展现110.7 mAh·cm⁻³的高容量,循环2600次后容量保持率达83.33%。另一项关于吩嗪聚合物PPHz的研究则突破质子扩散能垒限制,在100 A·g⁻¹电流密度下实现91.2 mAh·g⁻¹的稳定输出,其Grotthuss质子传导机制为水系电池设计提供了新范式。
技术创新层面,该校形成三个核心方法论:
- 分子构象调控技术:通过席夫碱缩合构建长程平面聚合物骨架,使分子间距精确至0.29 nm
- 原位表征体系:集成原位紫外-拉曼联用技术,实时解析电极材料的结构演变
- 多尺度计算模型:结合密度泛函理论和分子动力学模拟,预测材料能带结构与离子迁移路径
产学研融合方面,"江苏省功能材料应用开发工程研究中心"搭建了从基础研究到产业转化的桥梁。该中心联合奇纳新材等企业,在氟化钙晶体生长工艺和超混杂复合材料领域突破5项关键技术,获江苏省智能电气创业大赛二等奖。团队研发的锰酸锌水系锌离子电池制备技术已实现产业化,与国网江苏电科院建立战略合作。
人才培养体系凸显"理论-实践-创新"三位一体特色:
- 本科生课程设置《功能材料学(双语)》强化材料科学基础与现代研究方法
- 研究生培养引入同步辐射光源和中子散射技术等高端科研平台
- 创新实践项目覆盖3D打印功能器件和电催化材料设计等前沿课题
面向未来,团队正着力开发自修复柔性电极材料和仿生离子通道膜,其最新研究的MXene/COF异质结材料在5G通讯散热领域展现应用潜力。这些进展标志着江苏科技大学在功能材料领域持续引领技术创新与产业升级方向。
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