材料科学与工程

时间:2016-08-12浏览:647设置

本学科经过长期建设与发展,已经成为学术研究与人才培养并进的良好平台。学科秉承“立足前沿,服务社会”的学科建设理念,重点发展有机无机太阳能电池材料与器件,动力锂离子电池及关键材料、聚合物太阳能电池材料等相对稳定的学科方向。通过实施“差异化竞争”发展战略,把学科建设成为特色鲜明、全国有重要影响的材料科学与工程学科。

在长期的教学科研过程中,逐步形成了新能源材料与技术、光伏材料与器件、新型功能材料三个特色鲜明的研究方向。学科在锂离子电池电解液材料、聚合物光伏材料等领域具有一定的国际知名度,通过产学研结合,取得了一批原创性和具有产业化研发价值的成果。学科现有人员35人,正高级职称5人,副高级职称16人,硕士生导师20人。具有博士学位人员15人,毕业于武汉大学,中国科学技术大学,中科院研究所等知名研究机构。师资队伍的职称结构,年龄结构,学历结构合理。学科发展依托动力电源及关键材料河南省协同创新中心、新能源河南省高校工程中心、河南省光伏材料重点实验室3 个省部级重点实验室/协同创新中心。学科教学科研设备总值达3500余万元,教学科研用房面积近1500平方米。实验环境和研究设备达到国内先进水平。本学科承担国家自然科学基金等国家级科研项目3项,发表SCI论文82篇,获得授权专利12件。在突出基础研究的同时,注重应用研究和技术开发,服务于地方经济建设,尤其是在光电功能材料以及新能源材料的研发中成果突出,取得了显著的经济社会效益。

研究方向设置:

方向一:新能源材料与技术:学科紧密围绕锂离子电池领域,致力于开发高性能正、负极材料,高安全隔膜材料,功能性电解液,着力解决材料的功能性和应用性等方面的重大技术瓶颈;大幅提高单体电池比能量和安全性及寿命;并力争在电池设计与工艺优化、电池模块与车辆适配标准体系等方面取得重要的研究进展。多年来,学科在发展过程中,形成以下三个研究方向:(1)锂离子电池关键材料;(2)锂离子电池工程化与技术;(3)新型储能材料设计与应用。

方向二:光伏材料与器件:学科深入开展光伏材料与器件领域的研究工作,取得原创性、高质量的科研成果:合成了不同长度烷基链的聚合物光伏材料,发现侧链的烷基分支和长度对聚合物的结晶行为有很大影响;改变了膜中分子间距离,大幅度提高了载流子的迁移能力和光电转换效率;采用在活性层退火外加垂直于电池截面恒定电场的方法,提高器件的光电转换效率。经长期研究主要形成了以下两个研究方向(1)晶硅纳米线阵列光伏器件;(2)聚合物太阳能电池。

方向三:新型功能材料:学科在多种功能材料研发方面取得显著的科研成果:系统研究稀土掺杂对多铁材料铁磁特性及磁电耦合效应的影响;在氧化物光伏材料引入氧空位,改善材料的带隙结构及光谱吸收,降低材料的电阻率,大幅提升器件的光电流,为高温超导材料在光伏器件领域的应用奠定坚实基础;通过压敏金属-高分子复合材料制备及电学性能的深入研究,大大简化了合成工艺。在研究中主要形成三个稳定的研究方向(1)多铁材料;(2)超导材料;(3)金属高分子复合材料。

本学科点人才培养的基本目标为培养适应国家和地方经济与社会发展需要的研究型、应用型高层次材料科学与工程专业专门人才。1、具有高度的政治理论水平和觉悟,能够用辩证唯物主义观点观察和分析事物。遵纪守法,具有良好的道德品质和团结合作精神。能立志为祖国的建设和发展服务。2、具有严谨的治学态度,实事求是的科学精神,掌握坚实的基础理论和系统的专业知识;掌握基本的研究方法和技能,具有从事科学研究工作和高校教学工作的能力;掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;能够独立进行科学研究,勇于探索、创新、刻苦勤奋。3、具有良好的英文听、说、读、写能力,能够熟练地阅读英文专业书刊,并能用英文撰写材料学专业方面的研究论文。4、具有健康的体魄和较强的心理素质。

近年来,学科成员有10 余人次参加国际学术会议,50 余人次参加国内学术会议。积极邀请国内包括中科院院士,长江学者,杰出青年以及青年千人等知名专家学者讲学20 余人次。多人担任J. Mater. Chem., J. Phys. Chem., Electrochim. Acta,RSC Adv.等国内外著名期刊的审稿人或仲裁评委。学科与美国Woyming 大学、新加坡国立大学、美国Ohio 州立大学、中国科学院化学研究所、中国科学院物理研究所等国内外科研院所建立起了良好的合作关系。

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