成电讲堂

　　9月月27日，中国科学院北京纳米能源与系统研究所杨亚、陈翔宇研究员应邀做客人力资源部教师发展中心“学术沙龙”活动，分别做题为“复合与耦合纳米发电机”“聚合物起电材料与摩擦纳米发电机”的学术报告。本次活动由材料与能源学院张亚刚教授主持。

　　杨亚研究员介绍了其团队研发的通过电磁发电和摩擦发电两种不同的原理来实现同一种机械能到电能转换效率提升的普适性方法，该工作被美国、韩国等20多个研究小组广泛采用。杨亚研究员团队还首次构筑了基于复合纳米发电机的自供电温度传感器，解决了传统温度传感器需要锂离子电池供电导致寿命有限的难题，并提出了利用同一种功能材料的多种物理效应来协同发电增强发电性能的新思路，揭示了多物理耦合效应增强发电性能的机制。首次开发了基于多种物理效应耦合一体式的复合纳米发电机，解决了不同类型纳米发电机的集成度低和成本高的难题。最后，杨亚研究员提出了通过界面与能带工程调控光伏器件的新策略，揭示了外部温度对光伏器件的调制规律，建立了温度变化诱导的极化电荷调控界面势垒高度提高光伏器件性能的新方法。

　　陈翔宇研究员介绍了针对摩擦起电材料的起电机理和结构设计建立了多个重要的基础物理模型,阐述了如何利用原子外层电子云重叠的理论解释了固-固和固-液界面的起电现象，利用有限元仿真和位移电流模型为摩擦纳米发电机(TENG)的结构设计提供普适性研究手段。通过详细的案例介绍了聚合物材料的分子结构和官能团组成对接触起电的作用机制，进而列举了多个调控TENG界面性能的方法。陈翔宇研究员还介绍了其团队两次刷新了TENG的最高稳态输出电压的研究工作，利用TENG的高输出电压，在TENG的功能化拓展方面介绍了系统的工作，在微驱动器，静电除污，触觉传感等方向首次介绍了多个代表性器件。通过将多种智能材料与TENG结合，介绍了智能化微能源器件的研究策略，使TENG能自发响应环境因素的变化，大大提高了器件的稳定性和适应性。

　　讲座结束后，杨亚、陈翔宇与参加学术讲座的师生与就相关学术问题进行了深入交流和讨论，并希望今后开展合作研究。

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　　杨亚，中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员，博士生导师，微纳能源与传感实验室负责人。主要从事微纳能源与传感、新型耦合纳米发电机的设计和集成、基于纳米发电机的自驱动传感器、柔性大规模传感阵列等领域的研究并取得了重要进展。在Science Advances（Science子刊）、Energy & Environmental Science、Advanced Materials和Advanced Energy Materials等杂志上发表SCI学术论文180余篇。已申请和授权的中国专利40余项。获2018年国家自然科学二等奖和2010年北京市科学技术一等奖，博士论文被评为2013年全国百篇优秀博士学位论文。担任国际学术会议分会主席5次， Nano-Micro Letters、iScience、Nanoscale、Nanoscale Advances、Scientific Reports、Nanomaterials和Energies杂志编委委员，主持或承担国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市自然科学基金和中科院国际合作交流项目等10余项基金课题。

　　陈翔宇，中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员，博士生导师，电介质功能材料实验室负责人。主要从事聚合物功能材料及纳米能源器件的相关研究，包括纳米发电机、固液界面电荷转移机理、智能形变材料与器件、可穿戴传感器件等方向，在Nat Common，Energy & Environmental Science、Advanced Materials，Materials Today等杂志发表SCI学术论文共50余篇。其中影响因子大于10的文章28篇。研究结果被各类著名国际学术期刊和媒体如Nature、Chem Review、Phys.org等作为亮点报道。目前作为项目负责人主持国家自然科学基金，入选北京市青年拔尖人才，北京市科技新星。