2023年4月19日下午2點,材料科學與工程學院在云塘校區工三A-307報告廳開展了材料類專業前沿系列名師專題課,邀請到燕山大學、湘潭大學黃建宇教授以“原位電鏡在納米和能源領域應用”為主題對材料學院本科生、研究生進行授課。此次專題課由材料學院院長毛衛國主持,副院長李靈均、副院長段軍飛以及部分青年教師參加了本次課程。
課程伊始,黃建宇教授通過講解電子顯微鏡基本原理介紹了最先進的球差校正電鏡、隧道掃描電鏡,展示了利用原位TEM技術觀察二氧化錫納米線膨脹在充放電過程中的形貌變化,以動態圖的形式使同學們直觀感受電子顯微鏡下的微觀世界。講座中,黃建宇教授介紹了原位TEM研究固態鋰硫電池在高溫下的充放電行為,隨著室溫下鋰化過程的進行,硫化鋰從非晶態/納米晶轉變為多晶態,高溫下硫化鋰的析出比室溫下更完整。黃建宇教授團隊發現一種基于原子力顯微鏡—環境透射電鏡(AFM-ETEM)原位電化學測試平臺可觀察到在循環過程中的鋰枝晶生長的微觀機制,當鋰枝晶生長到一定程度時可穿透固態電解質,為實現抑制鋰枝晶生長提供可行性方案。最后,黃建宇教授就學院老師、學生提出的相關問題進行了更深層次的交流和講解。
黃建宇教授一直以來以電子顯微鏡為主要研究手段,從事納米力學與能源科學研究工作20多年。在電池研究領域取得了系列原創性的研究成果,建立了多種納米力學和能源材料透射電鏡-探針顯微鏡 (TEM-SPM) 的原位定量測量技術,在國際上率先制造出可在高真空度電鏡中工作的鋰電池,發明了在原子尺度上實時觀察理離子電池充放電過程的新技術,形成了原位納米尺度電化學和納米力學研究的新領域,為理離子電池研究提供了有效的技術手段。
此次課程同學們受益匪淺,認識了能源領域研究的新方法新手段,進一步提高了同學們對科學研究的興趣與熱情。最后,課程在老師和同學們的熱烈掌聲中圓滿結束。
(文/黃晨 圖/童卓雅 審/李靈均)