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物理学院博士生在《先进材料》发表研究论文
发布时间:2018-05-08

近日,我院博士生钱果裕作为第一作者在材料领域国际权威期刊《先进材料》(Advanced Materials)上发表了题为《Bioinspired, Spine-Like, Flexible, Rechargeable Lithium-Ion Batteries with High Energy Density》的研究文章。钱果裕是我院2013级直博生,导师为材料物理研究所袁松柳教授。

 

近年来,柔性电子器件在通信、医疗健康和传感器等领域中引发广泛关注。作为电子设备中的主要能量来源,高性能柔性电池的作用不可或缺。如何在兼顾高能量密度的同时保持良好的电极柔性,成为柔性电池领域面临的主要挑战之一。钱果裕利用在美国哥仑比亚大学为期一年的联合培养期间,在美国导师杨远教授和国内导师袁松柳教授指导下并同南京大学朱嘉教授合作,受动物脊柱拥有良好机械强度和柔性的启示,设计了一种可大规模制备高能量密度柔性锂离子电池的方法。他们将厚的刚性电极部分沿轴向环绕起来(对应脊椎)以此储存能量,而薄的、不环绕的柔性部分(对应骨髓和椎间盘)用于连接“脊椎”,从而实现了整个器件拥有良好柔性和高能量密度。刚性电极部分的体积远大于柔性连接部分,占据电芯体积的95 %以上,其整体电池的能量密度可达242 Wh/L,为目前大容量柔性锂离子电池的最高值。此外,合理的仿生设计使得其通过了强动力机械负荷测试。力学模拟结果表明,电池连接处最大应变为0.08 %,大大小于传统堆叠状电池的1.1 %


 

钱果裕同学为我院2009级本科生,2013年保送至我院材料物理研究所直攻博士学位,师从袁松柳教授。读博期间,曾赴美国哥伦比亚大学、香港科技大学进行联合培养,获“校研究生一等知行奖学金”3次,获2017年物理学院“研究生学术年会一等奖”、校2016年度研究生“十佳党员”评选第一名。钱果裕同学曾任校学生会、研究生会副主席。作为守门员,曾帮助学院男子足球队夺得校级足球联赛亚、季军,还曾代表学校参赛获湖北省大足赛冠军、美国常春藤联赛冠军等荣誉。

 

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201704947.

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