西南交通大学材料学院高分子材料系杨维清

laohuaishu

杨维清，博士，西南交通大学教授，四川省杰出青年基金获得者。2007年硕士毕业于四川大学原子与分子物理专业，主要应用密度泛函理论研究半导体材料的物理特性，毕业后到成都信息工程学院工作。2009年评为讲师，2011年博士毕业于四川大学材料学院凝聚态物理专业，并获得理学博士学位。2011年破格晋升副教授，2011年10月在电子科大电子薄膜与集成器件国家重点实验室做博士后，主要从事白光LED荧光材料的制备以及LED封装技术与理论研究工作。2013年1月2014年2月，到美国佐治亚理工学院王中林院士课题组从事纳米能源材料与微电子集成器件的博士后研究。近年来，在Advanced Materials, Nano Letters, Advanced Functional Materials, ACS Nano, Advanced Energy Materials等国际著名刊物上发表论文100余篇，均为SCI刊源。所做的工作被美国知名网站美国国家自然基金委（NSF)、Newscientist等近10家媒体专题报道，受到法国路透社，中国科学网、中国储能网、中国网、新华网、人民网、凤凰网等多家国内外媒体关注。


杨维清，教授/博导
博士学科：材料科学与工程
硕士学科：材料科学与工程　
工作单位：材料科学与工程学院材料先进技术教育部重点实验室
联系方式
通信地址：成都市二环路北一段111号
电子邮箱：wqyang@swjtu.edu.cn
办公电话：028-87600223
办公地点：西南交通大学九里校区机械馆2338

研究方向
(1)纳米能源材料与微电子集成器件。
(2)超级电容器与锂电池储能器件。
(3)光电子材料与器件。

hansha

杨维清教授团队师生在国际期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》发表封面论文

具备可穿戴特性的柔性传感器件将会开启面向柔性机器人、人机界面、人工智能和健康监测等领域新的应用，并将彻底改善人类与电子产品之间的关系。

近日，材料学院杨维清教授课题组在柔性电子皮肤领域取得了重要进展，以西南交通大学为第一作者单位在国际著名杂志ACS Applied Materials & Interfaces（IF=8.097）上面在线发表封面文章，该成果得到了国家自然科学基金和西南交通大学及材料学院的大力支持。

在纳米能源与功能器件团队杨维清教授、青年老师邓维礼和美国斯坦福大学陈俊博士的共同指导下(共同通讯作者)，西南交大2017级直博生闫成受人类表皮结构的启发，研制了一种超薄的三维细胞传感器阵列（3D-CSA）进行生物医疗检测，内在的传感单元具备刚性结构和功能对称性。通过优化的一步热致相分离法可以实现三维多孔驻极体对压电颗粒的笼状包覆，利用两者之间的压电协同效应完成性能的优化，同时也可以实现该传感阵列的可扩展制备。所研制的3D-CSA超薄（80μm），可以和弯曲皮肤表面实现良好的共形接触；压力灵敏度高达0.19 V kPa-1, 响应时间低至16 ms，而且可以双面工作；最后，3D-CSA被成功地应用于自驱动心率测量、眼球运动检测和触觉成像。由于具备价格低廉、超薄、柔软、结构对称以及材料合成和器件制备时的可扩展性等诸多优势，3D-CSA为三维电子皮肤的设计提供了一个新的思路。该研究成果以“Epidermis-Inspired Ultrathin 3D Cellular Sensor Array for Self-Powered Biomedical Monitoring”为题在线发表在ACS Applied Materials & Interfaces上面。

（论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.8b14514）

haola

西南交通大学的杨维清教授团队通过非溶剂诱导相分离联合高压结晶的两步法制备了一种独特的富含片晶结构的类千层饼状柔性PZT/PVDF压电复合传感器，并成功演示了其在指导个性化乒乓球训练中的应用。利用该独特结构所具有的层间电势累积效应和快速的应力释放，该传感器表现出了优异的灵敏度 (6.38 mV/N)，超快的响应时间 (21 ms)，且具有较好的机械稳定性。在此基础上，将其集成在乒乓球拍上，可以准确检测击球的位点和作用力，进而反馈运动员的状态并为个性化训练提供指导，展现了巨大的应用前景。相关成果以“Rich Lamellar Crystal Baklava-structured PZT/PVDF Piezoelectric Sensor Toward Individual Table Tennis Training” 发表于Nano Energy期刊上，硕士研究生田果为第一作者，青年教师邓维礼和杨维清教授为共同通讯作者。该项工作得到了国家自然科学基金、四川省科技厅国际合作项目以及中央高校基础研究经费等项目的支持。

研究者通过溶剂诱导相分离结合热压的两步法构建了具有独特千层饼结构的PZT/PVDF压电复合膜，并展示了其在指导个性化乒乓球训练中的应用。所制备的传感器可以实时监测到乒乓球的击打位点和作用力，从而可以科学的分析运动员的训练状态并制定切身的训练计划。这项工作在传统视觉监测系统之外为智能运动提供了一种全新的监测方式，同时也为智能电子设备的应用开拓了一个新的视角。

论文链接

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.03.013

qingming

西南交通大学的杨维清教授团队提出一种新型的“玩泥饼”策略，制备了一种高性能的黏土@离子液体基固态电解质（BISE），其有效地解决了超级电容器的自放电问题。利用黏土中硅-氧键的限域效应，抑制Fe离子的穿梭效应并促进电解质阴离子的选择性渗透，从而导致由欧姆泄漏和扩散控制的法拉第过程引起的自放电急剧下降。因此，基于BISE的超级电容器的自放电率在60小时内仅为28.9％。此外，基于BISE的超级电容器在75 oC的高温下也表现出较低的自放电率，BISE还可以应用于软包超级电容器。因此，这项工作开辟了一条在宽温度范围内开发极低自放电超级电容器的途径，深入了解其自放电机理，进一步实现超级电容器的高效储能。相关成果以“Extremely low self-discharge solid-state supercapacitors via the confinement effect of ion transfer” 发表于《Journal of Materials Chemistry A》上，硕士研究生王子兴为第一作者，张海涛副教授和杨维清教授为共同通讯作者。该项工作得到了国家自然科学基金、四川省科技厅国际合作项目以及中央高校基础研究经费等项目的支持。

研究者通过一种“玩泥饼”的策略设计了一种高性能的黏土@离子液体基固态电解质，其能有效的解决超级电容器的自放电问题。黏土分子中硅-氧键的限域效应会抑制欧姆泄漏和扩散控制的法拉第过程，从而降低超级电容器的自放电率。这项工作将为探索自放电机理开辟一条道路，并为开发具有高储能能力的低自放电超级电容器提供一个新的思路。

论文链接:

Extremely low self-discharge solid-state supercapacitors via the confinement effect of ion transfer(J. Mater. Chem. A, 2019, 7, 8633-8640)

DOI: 10.1039/C9TA01028A

tijianba

2019自然科学基金面上项目-硅基微型超级电容器MXene竖直阵列的电流变构筑及储能机理研究
批准号        51972277        学科分类        无机非金属能量存储材料 ( E021002 )
项目负责人        杨维清        负责人职称                依托单位        西南交通大学
资助金额        60.00万元       
项目类别        面上项目        研究期限        2019 年 08 月 22 日 至2019 年 08 月 22 日

suanlba

西南交通大学杨维清教授团队通过在全无机钙钛矿（CsPbBr2.2Cl0.8）量子点中引入Mn2+和稀土元素铥（Tm3+）,通过Tm3+的1G4的能级来构建一个在钙钛矿和Mn2+之间的梯度能级。该梯度能级的构建促进激子从钙钛矿到Mn2+的转移，从而实现在低的Mn2+掺杂浓度下，通过控制Tm3+的量来大范围地对发光颜色调控（12400到1800K，绿到橙红）。经过精确调节，最终获得量子产率为54%，色坐标为（0.34，0.33）的本征纯白光发。此外，基于此单组分白光荧光粉和紫光LED的白光发光器件的显色指数高达91，非常接近太阳白光。该工作为研究高效的本征白光发射钙钛矿并应用于未来固态照明提供了新思路。该工作以题为“Constructing Gradient Energy Levels to Promote Exciton Energy Transfer for Photoluminescence Controllability of All-Inorganic Perovskites and Application in Single-Component WLEDs”发表在《Chemistry of Materials》上，硕士研究生骆超为第一作者，该项工作得到了国家自然科学基金、四川省科技厅国际合作项目以及中央高校基础研究经费等项目的支持。