濟南大學新能源材料與技術研究方向碩士研究生專業(yè)是材料科學與工程學院下設的研究生專業(yè),材料科學與工程學院以教學、科研為中心,深化教學改革,教學質(zhì)量不斷提高。承擔的“材料專業(yè)課程體系研究”和“無機非金屬材料工程專業(yè)示范建設研究與實踐”項目分別獲得山東省優(yōu)秀教學成果二等獎,材料科學與工程本科專業(yè)被列為教育部高等學校特色試點專 業(yè),復合材料與工程專業(yè)為校級特色專業(yè)。濟南大學新能源材料與技術研究方向碩士在職研究生專業(yè)簡介如下:
能源的穩(wěn)定和安全供應關系到我國的長期可持續(xù)發(fā)展和長治久安。目前,我國傳統(tǒng)化石能源儲量短缺且單位GDP能耗過高,發(fā)展新能源和提高傳統(tǒng)能源的使用效率是我國的基本能源戰(zhàn)略。新能源儲量大、可再生、清潔環(huán)保,已受到世界范圍內(nèi)的高度關注,新能源材料與技術產(chǎn)業(yè)是保證全球可持續(xù)發(fā)展的重要支撐產(chǎn)業(yè),新能源材料與技術是新能源產(chǎn)業(yè)的核心。但新能源在利用過程中還存在轉化效率低、能量密度低、穩(wěn)定性差、成本高等問題。本方向針對新能源開發(fā)和利用過程中的科學問題,在無機半導體照明材料、薄膜太陽能電池材料、二次電池材料及粉體材料節(jié)能氣力輸送技術等方面,開展了相關研究工作。
隨著以GaN和ZnO為代表的第三代半導體的興起,實現(xiàn)新型高效、節(jié)能環(huán)保固體LED照明已經(jīng)成為可能。為實現(xiàn)高效的ZnO基LED器件,圍繞ZnO薄膜和納米線量子結構的可控生長與光電性能調(diào)控,進行了深入、系統(tǒng)的研究。發(fā)展了多種氧化鋅薄膜和納米線的可控制備方法,闡明了氧化鋅三個特征熒光峰溫度依賴行為與缺陷能級上電子局域化效應之間的關系;提出了利用緩沖層實現(xiàn)一維納米線取向生長與二維薄膜外延相競爭的生長策略,實現(xiàn)了納米線生長密度的大范圍調(diào)控(10-2~102/μm2),獲得了具有量子限域效應的ZnO/ZnMgO納米線異質(zhì)結,利用激光燒蝕技術生長了p型導電的納米線,實現(xiàn)了氧化鋅納米線LED原理性器件。針對LED熒光粉制備過程中的穩(wěn)定性和分散性問題,探索了一系列用于YAG:Ce熒光粉制備的新方法和新工藝,制備了高發(fā)光效率二基色LED熒光粉。本研究已獲得國家自然科學基金2項,發(fā)表高水平SCI論文30余篇,獲得授權專利1項,部分研究結果已被寫入歐盟編寫的《歐洲光子學與納米科技路線圖》。
發(fā)展高效率、高能量密度、低成本和環(huán)境友好型材料是各類電池研究的重要目標。在無機薄膜太陽能電池領域,采用低能耗方法組裝了ZnO/Cu2O異質(zhì)結電池和ZnO/CdSSe量子點敏化電池,通過調(diào)控異質(zhì)界面取向和表面織構提高了電池的光電轉化效率。通過微波液相合成技術,獲得了高容量、循環(huán)性好的多孔Co3O4鋰電極材料。此外,利用原位及激光輻照等改性技術實現(xiàn)了無機顆粒形貌和分散性調(diào)控,開發(fā)了具有顯著節(jié)能效果的納米顆?鼓p磨劑;還研究了貴金屬負載型氧化物及有機/無機復合材料的可控制備及氣敏特性。本研究獲得國家自然科學基金2項,山東省自然科學基金4項,發(fā)表了20余篇高水平SCI學術論文,申請專利3項,部分專利成果已經(jīng)轉化為良好的經(jīng)濟效益。
針對顆粒材料的加工、儲運和輸送過程遇到的動力能耗高、團聚效應大、磨損大等問題,結合實驗研究、流動機理分析及數(shù)值模擬技術,深入研究了管道氣固兩相流動的微觀機理、瞬變機制及降耗措施,形成了一套高濃度氣力輸送的理論與技術體系;所開發(fā)得節(jié)能型濃相氣固兩相管道輸送系統(tǒng)設備,已在相關行業(yè)推廣,創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟與社會效益。此外,獲得了性能穩(wěn)定的納米流體,并研究了納米流體的高效傳熱機理。獲得山東省科技進步二等獎1項,建筑材料流通協(xié)會二等獎1項以及濟南市科技進步三等獎1項,國家自然科學基金1項,授權實用新型專利3項,申請3項,軟件著作權登記1項。