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人才队伍

刘俊 研究员

文章来源:    发布时间:2013-04-15
  刘俊 研究员
 
高分子化学与物理
 
 
合成楼二期304房间
 
电话:0431-85262820
传真:0431-85685653
Email:liujun@ciac.jl.cn
教育和工作经历
2013.03至今   中国科学院长春应用化学研究所,研究员
2011.01-2013.01  美国凯斯西储大学高分子科学与工程系
2009.01-2010.12  美国加州大学洛杉矶分校材料科学与工程系,博士后
2007.03-2008.12  德国维尔茨堡大学有机化学研究所, 洪堡学者
2001.09-2007.01  中国科学院长春应用化学研究所, 获理学博士学位
1997.09-2001.07  武汉大学化学学院化学基地班, 获化学学士学位
学术兼职
 
主要荣誉
2009年,全国百篇优秀博士学位论文
2008年,中国科学院50篇优秀博士学位论文
2007年,德国洪堡奖学金
2006年,中国科学院院长奖学金优秀奖
研究兴趣
高分子太阳能电池材料与器件,石墨烯功能材料与宏量制备
研究资助
长春应化所启动基金
研究领域和现状
高分子太阳能电池材料与器件

高分子太阳能电池采用有机/高分子给体材料和受体材料作为活性层。和其他太阳能电池相比,高分子太阳能电池具有柔性、低成本、重量轻等突出优点。我们开发了高效率的高分子给体材料,重点研究不同侧链对高分子材料的能级结构、吸收光谱、形貌和器件性能的影响,在此基础上,开发新颖器件结构和新颖器件工艺,并提高器件性能,从而推动高分子太阳能电池领域的发展。


石墨烯的宏量制备

石墨烯是由碳原子构成的单原子层厚度片状结构,具有独特的二维结构,超强的机械性能,优异的导电、导热性质。其发现获得了2010 年诺贝尔物理学奖,可以用于照明、太阳能电池、电容器、电池等新能源领域。但是目前缺乏大量制备石墨烯的方法。石墨是由许多石墨烯堆积而成的,石墨烯层与层之间有很强的范德华力。我们以廉价的石墨为原料,通过插层的方法,将其中的石墨烯分隔开来,消除石墨烯之间的相互吸引力。再利用特殊表面活性剂进行辅助,将石墨烯溶解在水中,得到石墨烯水溶液。一方面开发石墨烯的低成本宏量制备方法,另一方面,探索得到的石墨烯水溶液在新能源中的应用。


石墨烯功能材料和柔性器件

高分子太阳能电池未来的发展趋势是柔性器件和溶液加工。目前常用透明电极铟锡氧化物(ITO)脆性和昂贵的特点极大地限制了柔性高分子太阳能电池的发展。石墨烯具有优异的柔性、导电性和透光性,其化学结构易于修饰,能级结构易于调控。我们开发了可溶液加工的石墨烯材料,用于柔性高分子太阳能电池的电极和电极修饰层,通过调节其化学结构和制备条件,调节其能级结构、载流子传输能力和界面性质,提高柔性器件的性能,为未来柔性廉价高分子太阳能电池技术提供材料保障。

主要代表性论文
  2005年以来,在Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed. 等重要学术刊物上发表学术论文近30篇,其中影响因子大于10的11篇。已被他人正面引用700余次,两篇核心文章各被引用超过100次。9次被Nature, Nature China, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater.等杂志予以专题评述或封面介绍。已被授权中国发明专利7项,美国发明专利1项。
  1.J. Liu, L. M. Dai et al., Hole and Electron Extraction Layers Based on Graphene Oxide Derivatives for High-Performance Bulk Heterojunction Solar Cells, Adv. Mater. 2012, 24, 2228-2232.
  2.J. Liu, L. M. Dai et al., Highly Crystalline and Low Bandgap Donor Polymers for Efficient Polymer Solar Cells, Adv. Mater. 2012, 24, 538-542.
  3.J. Liu, L. M. Dai et al., Sulfated Graphene Oxide as a Hole-Extraction Layer in High-Performance Polymer Solar Cells, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 1928-1933.
  4.J. Liu, L. M. Dai et al., Graphene Materials for Energy-related application, MRS Bulletin, 2012, 37, 1265-1272.
  5.Y. Xue, J. Liu, L. M. Dai et al., Nitrogen-Doped Graphene Foams as Metal-Free Counter Electrodes in High-Performance Dye-Sensitized Solar Cells, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 12124-12127.
  6.J. Liu, Q. B. Pei et al., Conjugated Polymer as Host for High Efficiency Blue and White Electrophosphorescence, Macromolecules, 2011, 44, 2451-2456.
  7.J. Liu, Q. B. Pei et al., Ambipolar Poly(meta-phenylene) Copolymer with High Triplet Energy as Host for Blue and Green Electrophosphorescence,J. Mater. Chem. 2011, 21, 9772-9777.
  8.J. Liu, Q. B. Pei et al, Poly(meta-phenylene): Conjugated Polymer Host with High Triplet Energy for Efficient Blue Electrophosphorescence, Macromolecules, 2010, 43, 9608-9612.
  9.J. Liu, L. X. Wang et al., White Electroluminescence from a Star-shaped Like Polymer with an Orange Emissive Core and Four Blue Emissive Arms, Adv. Mater. 2008, 20, 1357-1362.
  10.J. Liu, L. X. Wang et al., Molecular Design on Highly Efficient White Electroluminescence from a Single Polymer System with Simultaneous Blue, Green and Red Emission, Adv. Mater. 2007, 19, 531-535.
  11.J. Liu, L. X. Wang et al., White Electroluminescence from a Single Polymer System: Improved Performance by Means of Enhanced Efficiency and Red-Shifted Luminescence of the Blue-Light-Emitting Species, Adv. Mater. 2007, 19, 1859-1863.
  12.J. Liu, L. X. Wang et al., Three-Color White Electroluminescence from a Single Polymer System with Blue, Green and Red Dopant Units as Individual Emissive Species and Polyfluorene as Individual Polymer Host, Adv. Mater. 2007, 19, 4224-4228.
  13.J. Liu, L. X. Wang et al., The First Single Polymer with Simultaneous Blue, Green, and Red Emission for White Electroluminescence, Adv. Mater. 2005, 17, 2974-2978.
成果评述
Nature 专题评述我们三基色白光高分子的工作(Nature, 2005, 438, 892);
Nature China 专题评述我们三基色白光高分子的工作;
Adv. Funct. Mater. 封面介绍我们双色白光高分子的工作(2006年第 7期);
Angew. Chem. Int. Ed. 封面介绍我们石墨烯太阳能电池的工作(2012年第48期);
Adv. Mater. 专门插页介绍我们石墨烯界面材料的工作(2012年第17期);
J. Phys. Chem. Lett. 将我们石墨烯界面材料的文章选为热点文章;
Chem. Technol. 专题评述我们分子分散型高分子的工作(Chem. Technol. 2006, 3, T13.);
J. Mater. Chem. 将我们分子分散型高分子的工作选为热点文章;
J. Mater. Chem. 将我们高分子主体材料的工作选为热点文章。
研究组人员概况
研究人员:张璐,杨君维(研究实习员),郝震(研究实习员)
博士研究生:孟彬
硕士研究生:张子建