活动简介 近年来,中澳两国的研究人员在材料、物理、化学、生物等研究领域始终保持着密切、广泛的合作。双方密切的国际合作已经取得了大量的重要研究成果,积极的促进了相关科学领域的发展。 中澳量子科学与先进材料系列讲座是由中澳学者联合会发起,北航伍伦贡联合研究中心与邃瞳科学云承办的前沿学术交流,旨在促进中国与澳大利亚的量子科学与先进材料以及相关领域的学术交流合作,并以此次系列讲座作为一个契机给国内外的研究学者提供展示交流的平台。系列讲座将邀请多名中澳知名学者、研究人员分享最新的研究成果,传播科学知识,探讨领域研究方向。 Introduction Inrecentyears,ChineseandAustralianresearchershavemaintainedcloseandextensivecooperationinthefieldsofmaterialscience,physics,chemistry,biologyandtheothers。Thecloseinternationalcooperationbetweenthetwosideshasyieldedalargenumberofimportantresearchresultsandactivelypromotedthedevelopmentofrelevantscientificfields。 ChinaAustraliaQuantumScienceandAdvancedMaterialsSeriesofLecturesaresponsoredbyChinaAustraliaScholarsFederationandheldbySuiTongScienceCloud。ThiscuttingedgeacademiccommunicationaimsatpromotingacademicexchangesandcooperationbetweenChinaandAustraliainquantumscience,advancedmaterialsandotherrelatedfields。 Theseseriesoflectures,asagreatopportunity,willprovideaplatformforfurthercommunicationbetweendomesticandforeignresearchers。WewillinvitemanyrenownedChineseandAustralianscholarsandresearcherstosharethelatestresearchresults,disseminatescientificknowledgeanddiscusstheresearchdirection。 讲座嘉宾 窦士学院士,澳大利亚勋章获得者,伍伦贡大学杰出教授,超导与电子材料研究所(ISEM)创始主任,UOW亚洲研究大使。1984年获加拿大达尔豪斯大学博士学位,1998年获新南威尔士大学科学博士(DSc),1994年当选为澳大利亚技术科学与工程学院院士。由于他的在材料科学与工程方面的杰出贡献,被颁发澳大利亚政府的百年奖章(AustralianGovernment’sCentenaryMedal,2003),澳大利亚勋章(AustralianOrderofMember,2019)等多项荣誉。他被汤森路透评为材料科学领域的高被引用研究者,被引用73000次,h指数为124。他的研究重点是能源和电子材料。已经指导和联合指导博士研究生100余人,博士后和访问学者60余人。他是AutoCRC2020电气化项目和正在进行的ARENA20162021智能钠存储系统项目的项目负责人。 Biography ShiXueDouisaDistingiushedProfessoratUniversityofWollongong,theFoundingDirectorofISEM,theOrderofAustralia,andUOWResearchAmbassadorforAsia。HereceivedhisPhDatDalhousieUniversity,Canadain1984andDScattheUniversityofNewSouthWalesin1998andwaselectedasaFellowoftheAustralianAcademyofTechnologicalScienceandEngineeringin1994。HewasawardedtheAustralianGovernment’sCentenaryMedalin2003andAustralianOrderofMemberin2019forhiscontributiontomaterialsscienceandengineering,multipleAustralianProfessorialFellowshipsfrom1993to2011,theViceChancellorsSeniorExcellenceAwardin2008,OutstandingPartnershipAwardin2012andtheLifeAchievementAwardfromASTSin2018。HeisnamedasahighlycitedresearcherinmaterialssciencebyThomsonReuterswithcitationsof73,000andhindexof124。Hisresearchfocussesonenergyandelectronicmaterials。Hehassupervisedandcosupervisedmorethan100PhDstudents,morethan60postdoctoralandvisitingfellows。HeisprogramleaderforAutoCRC2020onelectrificationprogramandtheongoingARENA20162021onsmartsodiumstoragesystemprogram。 讲座摘要 在多年的材料研究中,新材料的设计和加工策略,以及与其相对应的研究方法都获得了重大进步和突破。在本次报告中,我将特别强调利用多功能材料组合策略,设计并获得新型能源材料,并利用协同效应获得优异的性能。这些策略包括利用碳涂层与能带工程结合的方式改变材料的电子性质;针对能源材料设计并实现形貌尺寸的通用控制方法;利用物理约束与催化作用相结合的设计理念,控制金属硫电池中多硫化物的损耗;利用应变工程增加催化剂的反应活性位点数目;利用材料可控增减工程方法实现纳米材料的可控制备;利用多维度操作以实现电子性质和离子性能的优化;利用电子杂化实现储能材料的高反应活性。在上述工作中,我们发现表界面科学与工程无论从理论还是应用的角度,都是能源材料设计和加工中最关键的环节。我们还意识到大多数研究的局限性都是由研究的投入和产出之间的差异所决定的。同时,研究产出和商业效益之间存在的矛盾和巨大差距也需要在产学研过程中加以解决。在这个方面,我的团队通过开发先进的电池管理系统、设计和建造用于驱动矿车的电池组等产学研项目,将实验室的研究成果成功转化为工业应用,为产学研一体化树立了独一无二的榜样。 Abstract Significantadvancesindevelopmentofstrategiesandapproachesonnovelmaterialsdesignandprocessinghavebeenmade。Hereweparticularlyhighlighttheadvantagesofcombinationofmultifunctionalitiestoachievesynergeticeffectonenergymaterialsperformancetowardsapplications。Theseincludecombinationofcarboncoatingwithbandengineeringforalterationofelectronicproperties;universalgeneralapproachformorphologycontrol;combinationofphysicalconfinementwithcatalyticeffecttocontrolpolysulphidelossinmetalsulphurbattery;Multiplestrainengineeringforincreaseofreactivesitesincatalysts;Additivesubtractiveengineeringforcontrolledgrowthofnanomaterialswithdesignedsize,shapeandcomposition;Multipledimensionmanipulationtoachieveoptimisedelectronicandionicproperties;Hybridisationatmaterials,structuredeviceleveltoachievehighreactivityinenergystoragematerials。Amongthesetheinterfacesurfacescienceandengineeringisthemostcriticalelementforenergymaterialsdesignandprocessingatbothfundamentalandappliedlevel。Mostoftheresearchislimitedwithintheblockofresearchinputstoresearchoutputswhilethereisahugegapbetweenresearchoutputsandcommercialbenefitswhichneedtobeaddressed。Scalingupremainsasagreatchallengetofacilitateindustrytransformationprocessesfromlaboratorytorealworldapplications。ThedesignandconstructionofbatterypackdrivenminingveiclesthroughdevelopmentofadvancedbatterymanagementsystembyUOWteamsetsuniqueexamplefortransferinglabsuccesstoindustryapplications。