IFGSZ人物访谈视频版(附文字稿):清华大学张强教授

石墨烯是一种神奇的材料,具有良好的导电性及很好的绿色性质,所以在二次电池中能发挥导电剂的功能,同时作为锂离子吸附的物质也能起到处理的作用。石墨烯的用途落地越来越多,比如在电池里,石墨烯可作为导热散热膜来做热管理,在电视中帮助热点进行分散达到散热效果,实际上石墨烯已成为更有效的新材料体系。

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嘉宾简介

IFGSZ人物访谈视频版(附文字稿):清华大学张强教授

张强,清华大学长聘教授、博士生导师。曾获得国家自然科学基金杰出青年基金、教育部青年科学奖、北京青年五四奖章、英国皇家学会Newton Advanced Fellowship、清华大学刘冰奖。2017-2019年连续三年被评为“全球高被引科学家”。2000年进入清华大学完成了本科及研究生的学习,2009年获博士学位后先后赴美国凯斯西储大学、德国马普协会Fritz Haber研究所开展研究工作。2011年加入清华大学从事教学科研工作至今。其热爱科学和教育事业,善于根据学生的自身特点和成长路径,因材施教,引导其找到自身兴趣,百花齐放,共同成长。指导学生中8人获得清华大学特等奖学金,2人获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖等奖励。

长期从事能源化学与能源材料的研究。近年来,致力于将国家重大需求与基础研究相结合、相促进,面向能源存储和利用的重大需求,重点研究锂硫电池的原理和关键能源材料。提出了锂硫电池中的锂键化学、离子溶剂配合物概念,并根据高能电池需求,研制出复合金属锂负极、碳硫复合正极等多种高性能能源材料,构筑了锂硫软包电池器件。这在储能相关领域得到应用,取得了显著的成效。在Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem.等发表SCI收录论文200余篇,被他引30000余次。授权发明专利40余项。担任国际期刊J. Energy Chem., Energy Storage Mater.副主编,Matter, Adv. Funct. Mater., J. Mater. Chem. A, ChemSusChem, Sci. China Mater., InfoMat,化工学报等期刊编委。曾获得教育部自然科学一等奖等学术奖励。

03
石墨烯材料实现能源的清洁高效利用

IFGSZ:首先请您介绍一下您的研究领域。

ZQ:我是来自清华大学的张强,目前的研究领域主要聚集在能源、材料、化学方面,主要具体对象是针对二次电池来开展其原理、材料及实现途径的研究。目的是为了应对国家碳中和的大背景,实现将可再生能源进行有效的存储以及供人们使用,使二次电池更好地驱动汽车、使手机有更长的待机时间。因为手机及电动车里使用的都是锂离子电池,为了提高储能效率,未来在家庭生活中也会采用锂电池设备来进行能源的存储。比如将后半夜的电储存下来供白天和前半夜使用,能有效提高能源效率。

04
石墨烯从学术概念逐渐落地到产业

IFGSZ:石墨烯材料在您的研究领域里有哪些优势和用途?

ZQ:石墨烯是一种神奇的材料,具有良好的导电性及很好的绿色性质,所以在二次电池中能发挥导电剂的功能,同时作为锂离子吸附的物质也能起到处理的作用。石墨烯的用途落地越来越多,比如在电池里,石墨烯可作为导热散热膜来做热管理,在电视中帮助热点进行分散达到散热效果,实际上石墨烯已成为更有效的新材料体系。

作为论坛多年的参加者,我最大的感受是石墨烯已经逐渐从学术概念落地到产业,融入日常生活的多个场合,在生活中发挥石墨烯作为新二维材料发挥的关键性作用。

05
从科研到应用,石墨烯发展空间巨大

IFGSZ:您认为石墨材料在哪些方面还需要继续发展?

ZQ:石墨烯可发展的方向非常多,第一是其基础物性,当两层石墨烯放在一起时可发生重叠影,当旋转的角度不同就会发生许多新的物理效应,所以石墨烯是一个展示材料物性的新奇平台,我们应该要加强石墨烯结构和性能之间的关联。

第二,从实际应用角度看,要将材料应用到实际中是能提供稳定的、可重复的、具有质量保证的材料平台,所以制备决定未来,只有提供好的材料才能更稳定的测量其应用。

第三,从运用角度看,如果我们使用石墨烯为材料,还有哪些方面需要改善,比如在电池应用中是要求石墨烯分散能起到三维互联通的网络的作用,那么这时就需要对石墨烯本身的结构进行反馈。

所以,从应用的场合提炼出关键性科学和技术问题,再通过基础研究和应用的导向对石墨烯进行原理探索,经过材料的验证后使其能走向市场应用。目前石墨烯在这三个方面都存在巨大的空间。

06
石墨烯论坛将前沿知识广泛传播

IFGSZ:石墨烯论坛已经连续举办了八届,您参加论坛有何感受?

ZQ:石墨烯一直处在大众的焦点,石墨烯论坛作为一个科学性、有质量保证的高端平台,能够在此交流到最新的知识,将新进展传播给公众,使大家从众多报道中汲取到有营养的、高标准的信息。

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