東南大學熊仁根教授團隊、游雨蒙教授課題組發現新型發電材料：未來或可用衣物的彎折給手機充電

來源：中新網

東南大學獲悉，該校熊仁根教授團隊、游雨蒙教授課題組與合作者在分子鐵電、壓電材料領域取得重要研究進展。相關研究結果於近日發表在國際頂尖學術雜誌《科學》(Science)上，受到全球學界關注。

日前，東南大學化學化工學院潘強等4名本科生在游雨蒙教授的指導下取得了重要研究進展，在國際知名學術刊物Advanced Materials上以VIP （very important paper）形式發表了研究論文「A Molecular Polycrystalline Ferroelectric with Record-high Phase Transition Temperature」。其中，潘強為第一作者，劉志博為第二作者，馬榕蔚、魏如苑分別為重要參與作者，這是他們繼上次在最權威的化學類頂級期刊Journal of the American Chemical Society（2017, 139, 3954）刊登了以東南大學為唯一完成單位的關於分子鐵電體論文後發表的第二篇SCI（科學引文索引）論文。此次所報道的高氯酸胍這一新型分子鐵電體，順電-鐵電相變溫度高達181℃（454 K），刷新了分子鐵電體的相變溫度記錄，同時也大大超越了傳統的陶瓷鐵電體鈦酸鋇（BTO）。

圖1 晶體結構示意圖

（a）高溫立方順電相與低溫三方鐵電相之間的關係。

（b）綠色箭頭表示可能的等效極化方向。

圖2 粉末樣品的鐵電性質

（a）粉末壓片後的掃描電鏡照片，壓片樣品表面平整；內嵌小圖為粉末顆粒的電鏡照片，標尺為50微米。

（b）不同溫度下粉末樣品的極化電場（P-E）磁滯回線。

鐵電材料由於其獨特的自發極化特性，在壓電、光伏、邏輯、存儲等應用中都具有重要的價值。近年來，針對具有鐵電性的分子材料的研究逐漸成為化學、材料、物理學的研究重點之一。分子鐵電材料具有結構多樣、性質設計便捷、性能調控容易、成膜成本低、大規模製備成本低、柔性好、可降解等多種優勢。通過對極軸特性進行設計和優化，具有四重鐵電極軸的高氯酸胍首次在冷壓粉末壓片樣品中觀測到了宏觀壓電性。由於避免了高溫燒結對器件製備的限制，同時結合其超高的相變溫度，高氯酸胍有望在多晶態應用中成為傳統無機陶瓷的有益補充。

據悉，Advanced Materials是由Wiley出版社出版的材料科學領域的頂級期刊，影響因子高達18.96。該研究工作得到了東南大學有序物質研究中心熊仁根教授的大力支持和國家自然科學基金的資助。這項工作為四位同學在參加第十五屆「挑戰杯」全國課外學術科技作品競賽過程中完成。 (生物易構 | 更人性的生物化學試劑採購平台 -bioeg.cn-)

文獻鏈接：A Molecular Polycrystalline Ferroelectric with Record-high Phase Transition Temperature(ADV MATER., 2017, DOI：10.1002/adma.201700831)

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