成电讲堂

　　6月10日，人力资源部教师发展中心主办、材料与能源学院承办的学术沙龙在清水河校区召开，邀请复旦大学信息科学技术学院副院长詹义强教授和国家级青年人才、复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室张波研究员，分别以“高效稳定钙钛矿光伏器件”和“活性区局域微结构催化”为题做主题分享报告，并与我校师生进行交流。本次学术沙龙由材料与能源学院刘明侦教授主持。

　　詹义强教授首先列举了一系列相关太阳能电池的研究，帮助大家全面理解太阳能电池目前进一步的发展趋势。他提出如何获得稳定α-FAPbI₃钙钛矿目前面临的关键科学问题。针对这一挑战，詹教授和他的团队探索通过系统研究FAPbI3钙钛矿的相变机理，从改变晶体结构的热动力学出发，利用MASCN对δ-FAPbI₃薄膜进行后气氛处理，实现低温（100℃）条件下制备α-FAPbI₃薄膜。研究发现MASCN从表面进入薄膜后可以有效稳定其晶体结构，少量的MASCN在薄膜内可以显著提高其相变势垒，有效抑制其相转变，并且在光照500h不会分解。同时，詹义强教授分享了1D/3D铁电钙钛矿光伏器件的研究。低维铁电钙钛矿的出现使得铁电极化可以在纯钙钛矿体系实现，通过选择合适的有机分子（TMIM）形成低维(TMIMPbI₃)x[(FAPbI₃)0.85(MAPbBr₃)0.15]1-x铁电钙钛矿，铁电极化使得内建电场分布集中在电荷传输层，提高了电荷的导出，进一步显著提升钙钛矿太阳能电池器件性能。从而对之前发现的钙钛矿具有铁电效应这一现象做了进一步的应用发展。

　　张波研究员针对目前比较热门的“碳中和”这一话题做了详细的介绍。并对未来几十年全球各国在新能源（氢能）应用的占比上做了进一步的比对，预测可再生能源制氢渐成主流这一趋势。针对增加新能源应用这一话题，他提出了清洁能源电催化转化这一方向目前所面临的挑战——包括探明阴极、阳极催化剂活性位点的微观反应机制，开发高效电催化剂材料，降低电解能耗。他和他的团队提出局域微结构活性区的新概念，发展活性区反应位点协同调控的新方法。通过精确构筑原子级均匀分散多金属普适性合成策略，创制局域微结构可调谐的催化体系，大幅提升催化电流至工业级水平。同时，他们自主设计原位软X射线反应池和真空密封系统，实现对活性区价电子轨道微结构的原位探测和调控。通过构筑多金属-非金属局域活性区，实现催化活性大幅提升，同时进一步可控引入原子级分布高价金属调控区域微区电荷分布，精确调控固液界面微区反应物传质，实现系列电催化剂电流密度突破及其工业级应用。最终所开发的多金属催化剂在工业装置上得到验证，质量比活性比商业催化剂提高了17倍。

　　詹义强教授和张波研究员与大家分享了他们的研究成果，引起了参会人员的浓厚兴趣和积极思考，大家围绕相关主题与两位老师进一步展开交流，深入讨论了相关的学术问题。此次沙龙活动上的交流，为我校师生的科研及相关问题提供了新的解决思路，充分展现了新型能源对今后社会发展的重要作用。

　　本次学术沙龙由人力资源部教师发展中心主办，材料与能源学院承办。

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　　詹义强，复旦大学信息科学与工程学院教授、副院长。长期从事有机和有机无机杂化半导体光电器件物理研究。至今在Science, Advanced Materials, Nano Energy, JMCA等SCI杂志发表研究论文百余篇，获得相关专利5项。并先后承担国家自然科学基金、上海市科技创新行动计划、浦江人才计划等多个国家及省部级科研项目。多次受邀担任美国能源部、罗马尼亚国家发展创新委员会、香港研资委和澳门大学科研项目国际评议专家。

　　张波，复旦大学研究员、博士生导师，国家级青年人才、国家层面重点项目首席科学家、上海高校特聘教授、上海市青年拔尖人才、上海市青年科技启明星，近年来在清洁能源转化、基于微结构催化化学研究领域做了一些探索性工作，在国际上提出了居于微结构催化活性区概念，提出了无定型催化剂普适性合成方法，搭建了首台电化学软X射线吸收谱平台，揭示了多项电催化转化机制，高效催化剂成功在工业电解设备上验证，至今以通讯/第一作者在Science, Nature, Nature Chemistry, Nature Catalysis, Angew, Advanced Materials, JACS等多个SCI收录的国际高水平学术期刊上发表研究论文30余篇，他引近6000余次，单篇引用超1000余次，申请中国专利5项，国防专利5项，美国专利1项。创造了多项电解水和二氧化电还原的催化性能世界纪录，负责研发了新型电解水、二氧化碳电、燃料电池等3大类系列产品。