复合与耦合纳米能源材料及器件

课程编码：1802120805J1P2007H 英文名称：Hybridized and Coupled Nanoenergy Materials/Devices 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：杨亚等

复合与耦合纳米能源是能源相关的材料、物理与纳米科学相互交叉渗透所形成的一门新兴学科。复合与耦合纳米能源材料及器件课程包含收集环境中机械能、光能和热能各种最新复合与耦合能源相关的材料、发电技术以及传感器件。这门课将从复合与耦合能源收集相关材料与器件讲起，涉及摩擦电、电磁-摩擦复合、热释电与热电、光伏和多效应耦合材料，并重点讲解复合与耦合纳米能源材料与器件。最后课程总结新的物理效应，学生自选复合与耦合纳米能源材料与器件调研方向，查阅相关文献资料。通过本课程的学习，要求学生比较系统地掌握复合与耦合纳米能源相关的材料、器件结构与发电性能。了解复合与耦合纳米能源领域最新的研究现状及其应用前景。通过本课程的学习，为研究开发复合与耦合纳米能源领域新材料和新技术奠定良好的基础。

材料科学基础

第一章 摩擦纳米发电机和风力驱动的摩擦纳米发电机 3学时 杨亚
第1节 引言
第2节 传统风力发电机工作原理和器件结构以及应用
第3节 用于收集风能的摩擦电动纳米发电机基本模式和结构以及性能
第二章 电磁-摩擦复合纳米发电机 3学时 杨亚
第1节 引言
第2节 工作机理和器件结构设计
第3节 材料和性能以及应用
第三章 热释电和热电纳米发电机 3学时 杨亚
第1节 引言
第2节 工作原理和材料
第3节 热释电和热电纳米发电机的研究进展
第四章 邀请报告 3学时 杨亚
第1节 邀请报告
第2节 邀请报告
第3节 邀请报告
第五章 复合纳米发电机与传感器 3学时 陈翔宇
第1节 引言
第2节 工作原理和材料
第3节 材料和结构
第六章 复合纳米发电机和能量存储器件 3学时 陈翔宇
第1节 引言
第2节 工作原理和材料
第3节 性能与应用
第七章 光伏-热释电耦合纳米发电机 3学时 杨亚
第1节 介绍
第2节 基本原理
第3节 材料和性能以及应用
第八章 邀请报告 3学时 杨亚
第1节 邀请报告
第2节 邀请报告
第3节 邀请报告
第九章 多效应耦合纳米发电机与新物理效应 3学时 杨亚
第1节 引言
第2节 材料与器件以及工作原理
第3节 新物理效应
第十章 多功能触觉传感器 3学时 杨亚
第1节 引言
第2节 工作原理和材料
第3节 器件设计和应用
第十一章 自驱动机器人 3学时 杨亚
第1节 引言
第2节 器件和结构设计
第3节 应用
第十二章 文献汇报与讨论 2学时 杨亚
第1节 文献汇报与讨论
第2节 文献汇报与讨论
第十三章 文献汇报与讨论 2学时 杨亚
第1节 文献汇报与讨论
第2节 文献汇报与讨论
第十四章 期末考试 3学时 杨亚
第1节 期末考试
第2节 期末考试
第3节 期末考试

杨亚，中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员，博士生导师。担任中国仪表功能材料学会电子元器件关键材料与技术专业委员会委员, 中国金属学会材料科学分会第八届委员会委员，纳米能源所纳米材料表征平台主任。在微纳能源与传感研究方面，取得了具有国际重要影响力的原创性和开创性研究成果。以构建高性能多效应耦合纳米发电机和高精度自供电传感器阵列为目标，从铁电材料的设计和可控制备出发，探索力-热-光耦合效应对纳米发电机的调制机理，在新型复合与耦合纳米发电机的设计和集成、基于复合与耦合纳米发电机的自驱动多功能传感器、柔性大规模传感阵列系统等领域取得了重要进展。在国际SCI杂志Nature Energy、Nature Electronics、Nature Communications、Science Advances、Energy & Environmental Science、Advanced Materials和Advanced Energy Materials等发表学术论文200余篇。论文被引用总数20000余次，H指数为85 (Web of Science的数据)。撰写并出版英文专著1部。研究结果被各类著名国际学术期刊或媒体如Nature Photonics、AAAS、Cell Press、The Guardian等作为亮点报道。已授权美国专利1项，申请和授权的中国专利40余项。获2018年国家自然科学二等奖和2010年北京市科学技术一等奖，博士论文被评为2013年全国百篇优秀博士学位论文。担任Nanoenergy Advances创刊和现任主编，InfoMat、Nano-Micro Letters、SmartMat、Nanoscale、iScience、Scientific Reports、Nanomaterials、Nanoscale Advances和Energies杂志编委或者委员，Research、iScience、Nanomaterials和Energies杂志Guest Editor，Nature、Nature Electronics、Nature Communications和Science Advances等期刊审稿人。国际学术会议分会主席6次，被邀请做过50多次学术演讲或邀请报告。主持或承担国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市杰出自然科学基金、中科院国际合作交流项目、国家电网和腾讯公司等20余项基金课题。