为了营造自由探究、鼓励学术争鸣、活跃学术思想、促进原始创新的环境，弘扬敢于质疑、勇于创新、大胆探索的精神，凝固技术国家重点实验室重点打造并开展研究生学术沙龙活动。于2020年12月8日下午3:00，凝固技术国家重点实验室第九期研究生学术沙龙在友谊校区公字楼334举办。活动以研究生分享其最新研究成果为核心，特邀凝固实验室老师莅临指导，旨在为研究生们提供一个学术交流和探讨的平台。大家针对报告中的研究思路，关键问题以及测试表征等问题展开了热烈讨论，此次学术沙龙的成功举办获得了大家的一致好评。
本次沙龙活动邀请了博士生张明昌、刘鹏飞、石宗墨、曹舒尧以及硕士生闫奔奔和王浩这六位同学分别对其研究内容进行了汇报分享，分享过程由博士生张明昌和曹舒尧分别主持上下半场。
首先，张明昌同学介绍了钴基化合物作为超级电容器电极材料的相关工作。电解质溶液和电极活性材料作为储能装置的核心部件，对储能装置的整体性能影响很大。目前，超级电容器在典型碱性水溶液中存在能量密度低、循环稳定性差的缺点。在此，超薄的Co3O4阳极材料是由简单的电沉积结合后热处理合成的。 研究发现，在电化学测试过程中，活性材料的分解会导致能量密度和比电容的降低。因此，提出了一种通过预先添加Co2+阳离子来实现钴在活性材料中的溶解平衡的新方法，它可以提高电极材料的循环寿命，拓宽电化学装置的操作窗口。在充电过程中，碳电极中嵌入的Co2+和Li+会增强H+解吸的能量屏障，进一步阻碍电解水的关键步骤。更重要的是，证明了Co3O4与质子之间高度可逆的化学转换机制是在电化学反应过程中原位形成了大量的量子点和二级片状CoO层，这是首次在中性溶液中发现和报道的。 组装后的器件具有较高的工作电压(2.2 V)、良好的循环稳定性(10000次循环后，电容保持率为168%)和超高的能量密度(功率密度为1100w kg-1时，功率密度为99 W h kg-1)。所制备的电解质和高活性电极材料将为研制高安全性、高电压、高能量密度和长寿命的水性超级电容器提供新的机遇。
参考文献： https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.0c03908
刘鹏飞同学分享了超薄二维BiOBr晶体的可控制备及其紫外光电探测应用。该研究通过空间限域化学气相沉积法 (SCCVD) 有效制备得到了厚度低于10 nm的，横向尺寸达100 um以上的高质量二维BiOBr晶体。实验结果表明在气相沉积系统中引入适量的水汽可有效促进BiOBr二维晶体的形成。运用拉曼光谱和理论计算对BiOBr二维晶体的厚度变化进行了系统分析。制备的基于二维BiOBr晶体的光电探测器性能出色，其对365 nm 的紫外光响应度达到了12.4 A W-1, 可探测度达1.6 1013 Jones。本研究为大尺寸二维BiOBr晶体的可控制备提供了研究思路，同时也揭示了其在光电探测领域的应用前景。
参考文献：https://doi.org/10.1007/s40843-020-1382-9
石宗墨同学介绍了有关织构化Ca3Co4O9陶瓷的界面调控与热电性能研究。高温下热电器件的商业化应用受到Ca3Co4O9热电材料性能的限制。通过陶瓷的微结构设计、形成织构结构是优化其热电性能的关键举措之一。本报告报道了采用流延成型结合模板晶粒生长工艺制备了ZT优值为0.43、具有晶粒择优取向的(Ca0.87La0.03Ag0.1)3Co4O9陶瓷。陶瓷的“brick-wall”结构由平行晶界、锯齿界面和板条状织构晶粒等多尺度界面共同构成。热电陶瓷试样不同方向上的电阻率和热导率的测试结果表明，载流子散射得到阻碍和声子散射增强，电阻率和热导率降低。通过织构化实现界面调控和各向异性为氧化物热电材料的研究提供新思路。
参考文献： https://doi.org/10.1039/D0TA07007F
曹舒尧同学分享了铌酸锶钾基铁电陶瓷的光致变色及荧光调制行为研究。该研究采用气氛烧结技术成功制备了一种新型Sm3+掺杂KSr2Nb5O15光学陶瓷。除自身的光致变色及光致发光特性之外，获得了一种全新的变色-荧光耦合特性。通过395nm波长的近紫外光辐照，可以实现陶瓷材料可逆的反射率变化及发光强度调制行为。发光强度调制率超过60%，并可经低温热处理或外部光源刺激无损恢复至初始光学状态。利用材料的光致变色及荧光调制特性，有望实现多种光学防伪及光学信息存储器件的开发与设计。此外，引入热刺激模型以进一步完善了共振能量传递理论，更好地解释了变色-荧光耦合特性的作用机理，为新型智能光学材料的研发提供了新的思路。
参考文献： https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2020.07.030
闫奔奔同学向大家介绍了(Y0.5Ta0.5)4+共掺杂改性的0.94(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.06BaTiO3陶瓷的大电应变和储能性能。采用常规固相反应法制备了0.94(Bi0.5Na0.5)(Y0.5Ta0.5)xTi1-xO3-0.06BaTiO3无铅压电陶瓷，系统地研究了其优异的电应变性能和储能特性。所有陶瓷均表现出致密的表面形态。 (Y0.5Ta0.5)4+复合离子的引入破坏了长程铁电有序，将TF-R降低到工作温度，从而降低了弛豫相和铁电相之间转变的难易程度。因此，对于x = 0.01的组件，在52 kV/cm下获得了0.37％的单极应变，相应的归一化应变d33*为708 pm/V。此外，铁电相的破坏还引起了收缩的电滞回线，BNYT30陶瓷在98 kV/cm时的最大存储密度为1.215 J/cm3，效率为68.7 ％。所有这些都表明，复合离子(Y0.5Ta0.5)4+的掺杂使BNT-BT成为致动器和能量存储设备的杰出候选者。
参考文献：https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.08.261
王浩同学分享了关于大尺寸Ag负载的3维多孔花状ZnO的制备及其作为乙醇的超高敏感性气体探测器的应用研究。该研究采用大尺寸银负载的方法成功地制备了三维多孔花状ZnO微结构简单的两阶段法。XRD和XPS结果表明，合成的Ag/ZnO为纯相。SEM和TEM结果表明，成功地制备了大尺寸（约400nm）的银纳米粒子装在多孔花状的氧化锌上。Ag/ZnO在300℃下的灵敏度为268～200ppm乙醇，比纯氧化锌高6倍。另外，Ag/ZnO传感器表现出更快的响应速度响应/恢复行为和较低的检测限。Ag的气敏性能增强从贵金属的溢出效应、金属半导体异质结的形成和电子敏化作用三个方面对ZnO进行了解释。
参考文献：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.154453
现场点评
本次沙龙由冯丽萍老师、高峰老师和王维佳老师担任本次学术沙龙的点评嘉宾。提出富有建设性的意见，对研究领域有更深入分析，参与者可以深入思考后续的研究，为各自的研究有一定的启迪。
本次学术沙龙，同学们积极报名参与，现场大家对相关的研究内容进行了热烈的讨论，学术氛围浓厚。三位老师和同学们交流互动，对一些关键问题进行了探讨和研究。该学术交流活动促进了实验室成员们之间的交流和沟通，对于研究生的学习和科研起到了很好的启发作用。
