柔性凝胶热电池(GTC)提供了一种安全、简便、可扩展的直接热能到电能转换方法。鉴于其连续的工作模式和对动态人机界面的适应性,GTC在自供电可穿戴电子领域中显示出巨大的应用潜力,特别是在快速扩展的全球物联网市场的背景下。然而,为了使GTC在实际应用中切实可行,它们应该同时表现出(1)高热功率(Si)和离子电导率,以实现高输出功率密度;(2)抗冻和抗干燥性,以适应各种操作环境,以及(3)优异的机械韧性,以支持柔性可穿戴设备长期服役。通常情况下,高Si是通过诱导氧化还原离子热敏结晶以形成高的浓度梯度来实现的,机械强度是通过增加聚合物链的交联密度或引入额外的交联位点来提高的。然而,这些方法往往阻碍了活性离子的输运而损害有效离子电导率,从而限制高功率密度。此外,传统的凝胶电解质对各种操作环境的适应性较差,在干燥和冰冻温度等极端条件下面临挑战。
图1 TGTC的设计原则及工作机制
图2 TGTC的热电性能评估
图3 TGTC热功率和离子电导率协同增强机理
图4 TGTC抗干燥防冻性能评估
图5 TGTC的机械性能和柔性评估
图6 热电池样机的组装与应用
原文链接:https://doi.org/10.1002/adma.20242021
课题组介绍与招聘
课题组负责人:
陈立锋,国家“四青人才”、中国科学技术大学教授;合肥微尺度物质科学国家研究中心和中国科学院材料力学行为和设计重点实验室双聘研究员,主要从事纳米材料的结构设计、宏量制备及其能量存储与转换(新型二次电池、超级电容、柔性储能器件、电/光催化)机制研究,在Science、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Energy Environ. Sci.等国际著名期刊上发表学术论文50余篇,总论文他引9000余次,研究工作被国内外同行高度评价;曾获Nano Research Top Papers Award、JSPS Postdoctoral Fellowship、安徽省品学兼优毕业生等奖项;主持了国家自然科学基金委海外优青、面上、联合基金培育项目以及国家重点研发计划子课题,作为骨干成员参与了中国工程院战略研究与咨询项目、国家自然科学基金委重点项目等;参与编写专著2部,受邀担任国际知名学术期刊Nano Research、Chinese Chemical Letters和International Journal of Extreme Manufacturing青年编委;Acta Physico-Chimica Sinica期刊中“碳材料与电化学储能”专刊客座编辑;Adv. Mater.、Energy Environ. Sci.、Adv. Energy Mater.、Nano Energy、Coord. Chem. Rev.等国际期刊特邀审稿人;国家自然科学基金项目评审专家;科技部重点研发项目评审专家;国家高层次人才特殊支持计划评审专家;安徽省科技项目评审专家;安徽省正高职称评审专家。
课题组主页:https://faculty.ustc.edu.cn/chenlifeng/zh_CN/index.htm
本课题组长期招聘若干名博士后和特任副研究员,欢迎有品学兼优、热爱科研、勤奋努力、勇于创新的博士加入!
应聘条件:
(1)基本素质:品学兼优、身心健康、科研执行力强、追求高质量研究论文、具有良好的团队合作精神。
(2)专业要求:已获或即将获得化学、材料、高分子、物理、能源等相关学科的博士学位,或近期内能顺利完成博士论文答辩,在高分子材料、碳材料、二次电池、集成器件、传感、电/光催化、柔性/弹性器件等相关领域发表高水平研究论文1篇及以上,良好地掌握本领域基础知识和前沿研究方向。
(3)年龄要求:博士后博士毕业不超过3年;特任副研究员不超过35岁。
合作方向:
(1)无机纳米材料的设计、制备及其应用;
(2)无机/天然高分子组装材料的设计、制备及其应用;
(3)无机-有机纳米组装材料在电化学能量存储与转换(二次电池、能量集成器件、柔性/弹性电子器件)中应用及其反应动力学机理研究;
福利待遇:
(1)特任副研究员薪资面谈;
(2)博士后年薪20-50万元;
(3)本课题组还将根据研究贡献、论文发表、基金项目等给予可观的奖励。
保险:学校为博士后/特任副研究员办理社会保险(基本养老保险、失业保险、基本医疗保险及医疗救助保险、工伤保险、生育保险)和住房公积金。
住房保障:学校提供校内周转房(两室带全套家具),若在校外租房,学校提供统一标准的租房补贴。
项目申请:鼓励作为负责人申请各类博士后科学基金、国家自然科学基金及省、市各级课题。
发展前景:
(1)在站期间支持申请博士后国际联合培养计划,出站后支持推荐到国外(京都大学、南洋理工大学、新加坡国立大学、日本产业技术综合研究所、日本国立物质材料研究所、伍伦贡大学、昆士兰大学、马里兰大学、佐治亚理工学院等)知名高校/科研机构知名团队继续深造。
(2)推荐工作成绩突出者申报中国科学技术大学或其他科研机构长聘教职。
工作条件:
科研经费和空间充裕,拥有一流的公共科研平台、良好的工作环境。
联系方式:
请将详细的个人简历(包括前期主要研究基础,代表论文清单等)、代表文章、未来研究兴趣(以邮件正文)、1-2位推荐人姓名及联系方式(以邮件正文)发送到陈老师的电子邮箱chenlf@ustc.edu.cn ,邮件标题注明:应聘职位+研究方向+本人姓名。
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