光電資訊學院王成亮教授與天津大學胡文平教授等聯合在1月21日的英國皇家化學會旗艦刊物Chemical Society Reviews (影響因子: 40.182, Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 422) 撰文, 發表題為 'Organic Semiconductor Crystals' 的綜述文章, 分析了共軛有機材料的分子排列, 晶體生長和電荷傳輸等特性, 綜述了有機半導體晶體的可控製備技術, 從器件物理角度總結了促進電荷傳輸的方法.
據悉, 該綜述被選為內封面文章, 對於有望了解有機晶體的特點, 形貌與堆積結構的控制, 微觀排列的鑒定, 電荷傳輸機制和晶體中的電子態, 以及從事晶體生長, 器件物理等領域的研究都具有指導意義. 王成亮為該文的第一作者和共同通訊作者.
共軛有機高分子材料是一類具有大共軛體系, 電荷可以離域的功能材料, 可以穩定得失電子態, 實現電荷的傳輸, 分離及結合等. 基於這些特點, 共軛有機高分子材料, 被用作半導體材料, 帶動了有機場效應晶體管, 發光二極體和太陽能電池等有機電子學和柔性電子設備科學與技術的快速發展. 基於有機半導體材料的單晶對於研究材料的本徵性能, 揭示結構與性能間的關係, 指導下一步的材料設計和獲得高性能的器件均具有重要的意義.
王成亮於2016年加入我校光學與電子資訊學院, 入選中組部青年千人計劃. 加入我校後, 他將前期在有機電子學領域中的分子設計, 單晶, 多功能微納結構以及電荷傳輸等積累的調控經驗拓展到儲能領域, 目前已在新領域開展了一系列初步研究 (Adv. Mater. 2016, 28, 9182; Sci. Bull. 2017, 62, 1473; Chin. Chem. Lett. 2018, 29, 232; J. Phys. Chem. C 2018, DOI: 10.1021/acs.jpcc.8b06170) .
王成亮團隊將前期的共軛體系 (並五苯四酮, Adv. Mater. 2016, 28, 9182) 通過進一步設計合成, 獲得了鏈狀聚合物和多孔交聯聚合物. 高分子聚合物體系保留了共軛體系形成π–π堆積, 促進電荷傳輸和離子傳輸的特點, 同時提高了材料的穩定性, 抑制了材料的溶解, 從而實現了有機鈉離子電池容量, 快充性能和長期迴圈性能的大幅提升. 該系列工作對於促進共軛有機材料在能源存儲領域中的應用和通過分子設計提高電池的性能具有重要的科學意義和應用價值. 其中鏈狀聚合物顯示了良好的結晶性, 顯著的π–π堆積, 較高的離子擴散係數 (10-9 cm2/s) , 容量可達290 mAh/g, 在快充時也表現出良好的性能 (例如: 50 A/g, 約172C時, 容量仍達100 mAh/g, 迴圈10,000圈仍保持穩定) , 該工作於9月6日發表在Cell出版社化學類旗艦刊Chem上 (Chem 2018, 4, DOI: 10.1016/j.chempr.2018.08.014, 影響因子: 14.104) . 文章對聚合物的堆積結構和良好電化學性能的原因進行了深入分析, 課題組唐蜜博士是該文的第一作者, 王成亮為通訊作者, 該工作的理論計算方面得到了南京大學馬晶教授的大力幫助. (通訊員 朱玉玲)
多孔交聯聚合物同樣表現出了良好的離子傳導特性, 該工作發表在J. Phys. Chem. Lett. 2018, 9, 3205上 (影響因子: 8.709) . 聯培碩士生李泓洋是該文的第一作者, 王成亮與湖北大學王二靜副教授為共同通訊作者.
