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王晓敏

报告题目:

微纳尺度高熵氧化物的制备及其功能化应用

报告人:

王晓敏

所在单位:

太原理工大学

个人简介:

王晓敏,女,工学博士,教授、博士生导师,现任太原理工大学材料科学与工程学院院长。获国务院政府特殊津贴专家,教育部新世纪优秀人才,教育部课程思政教学名师,山西省三晋英才支持计划高端领军人才,第五批山西省新兴产业领军人才,山西省新世纪青年学术带头人,山西省333人才等多项人才称号。长期致力于先进无机功能材料领域理论研究及技术创新研究,以产学研相结合为特色,开展二次电池、氢燃料电池及特种高熵陶瓷的基础和应用研究。先后承担国家基金重点项目及国家省部级科研基金项目40项,在Advanced Materials、ACS Energy Letters、Nano-Micro Letters、Nano Energy、Chemical Engineering Journal、Journal of Materials Science & Technology和Carbon等具有影响力的国际和国内学术期刊发表SCI论文200余篇,作为第一完成人获山西省自然科学一等奖1项,二等奖1项;获山西省科技进步二等奖2项,山西省教育厅科技一等奖4次。


报告摘要:

“高熵”是近年来出现的新的材料设计理论,已成为材料研究领域的一大热点。得益于高熵陶瓷新奇的“高熵效应”、“畸变效应”、“扩散迟滞效应”以及“鸡尾酒效应”,高熵陶瓷材料在晶体结构和电子结构上表现出与传统材料不同的特征,通过对材料内部构型熵的调控,即可实现材料的结构以及性能的设计,表现出不同于传统材料性能特点。其中高熵氧化物以其灵活的结构设计性和组成多样性吸引了众多的科研工作者。然而高熵氧化物既有制备的工艺易通常需要外加络合剂、沉淀剂等并经过长时间(10 h以上)高温热处理过程,存在产物比例难以准确控制、制备过程中极易引入杂质、晶粒异常长大和高熵相脱溶分相等缺点,进而导致其性能的恶化。此外,由于高熵陶瓷材料组分的复杂性和局域微观结构的无序性,高熵基元与其性能间的构效关系仍不明确。基于此,我们采用了通过热力学非平衡的喷雾热解工艺制备高熵氧化物固溶体,减少杂质元素引入,缩短高温热处理时间,突破高熵陶瓷的非平衡制备及基元均质化与含量控制技术,根据其晶体、电子结构的演化特征对其在新型储能器件及电磁波吸收领域方面的应用进行了探索,并借助先进表征手段对其本征构效关系进行了剖析和阐释。