机构旨在为大家提供更加全面、深入的导师解析和科研辅导！每期我们会邀请团队的博士对各个领域的教授导师进行详细解析，从教授简介与研究背景 / 主要研究方向与成果分析 / 研究方法与特色 / 研究前沿与发展趋势 / 对有意申请教授课题组的建议这五个方面，帮助大家更好地了解导师，学会科研！
教授简介与研究背景
赵教授目前任职于吉林大学材料科学与工程学院金属材料工程系，长期致力于能源与环境材料的前沿研究。其学术背景横跨化学与材料科学领域：本科毕业于吉林工业大学车辆化工专业，博士阶段在吉林大学化学系完成电化学与材料合成相关研究，随后在中国科学院长春应用化学研究所从事博士后工作，聚焦功能材料的表界面调控。这一复合学科背景为其在能源存储与转化领域的创新研究奠定了基础。
赵教授的研究方向紧密围绕“双碳”战略需求，重点开发高性能超级电容器、锂离子/锌离子电池电极材料，以及环境污染物处理用催化材料。其团队近年来在《Chemical Engineering Journal》《Journal of Materials Chemistry A》等国际权威期刊发表论文40余篇，多篇文章入选ESI高被引论文，显示出极强的学术影响力。
主要研究方向与成果分析
2.1 超级电容器电极材料的创新设计
赵教授团队在此领域的核心贡献体现在两大方向：
· MOF衍生多孔结构设计：通过金属有机框架（MOF）模板法构建三维分级多孔材料，如2021年报道的“三明治”结构Ni-Zn氢氧化物/还原氧化石墨烯复合材料（DOI:10.1016/j.cej.2021.129189）。该材料比表面积达812 m²/g，在1 A/g电流密度下比电容达2145 F/g，循环5000次后容量保持率92%，突破了传统层状双氢氧化物（LDH）的结构稳定性瓶颈。
· 异质结界面工程：例如2018年开发的Co₉S₈/Mo₂S₃@CoS₂异质结阵列（DOI:10.1016/j.cej.2018.00351），通过硫化物之间的协同效应将能量密度提升至89.3 Wh/kg（功率密度800 W/kg），显著优于当时同类研究的平均水平（约50-70 Wh/kg）。
2.2 水系锌离子电池正极材料开发
针对锌枝晶生长与正极溶解难题，团队提出锰掺杂策略：2021年构建的Mn-ZnO微球正极（DOI:10.1016/j.cej.2020.127770）在20 A/g大电流下循环10000次后容量保持率高达98.3%，远超文献报道的同类材料（通常<90%）。其创新点在于通过Mn³⁺/Mn⁴⁺氧化还原对稳定晶体结构，同时调控Zn²⁺沉积动力学。
2.3 环境催化材料的多功能集成
团队将能源材料研究拓展至环境治理领域，例如2017年开发的Fe-Co/Al₂O₃@C核壳纳米复合材料（DOI:10.1039/C6TA10345D），兼具吸附与类芬顿催化功能，对有机染料去除率超过99%，且磁性回收重复使用10次后活性仅下降7%。
研究方法与特色
3.1 材料合成方法学创新
赵教授团队形成了以“定向构造-表界面调控-性能耦合”为核心的技术路线：
· MOF模板限域生长：通过调控ZIF-67等前驱体的热解条件，精确控制产物孔隙结构与组分分布。如2020年报道的(Ni,Co)Se₂空心立方体/rGO复合材料（DOI:10.1016/j.cej.2020.125789），利用MOF的拓扑转变获得均一孔道结构，使离子扩散时间常数降低至0.8 s，较传统水热法材料（通常>2 s）提升显著。
· 原位自组装技术：在泡沫镍等导电基底上直接生长活性物质，如2019年设计的C@NiMn-OH-Ni₃S₂/Ni复合电极（DOI:10.1016/j.cej.2019.07.083），通过化学气相沉积与电沉积的协同作用实现材料无缝集成，界面电荷转移阻抗低至0.8 Ω·cm²。
3.2 跨尺度表征技术应用
团队注重多尺度结构解析：
·利用原位XRD（X射线衍射）追踪电极材料充放电过程中的相变行为
·通过DFT（密度泛函理论）计算揭示Mn掺杂对ZnO电子结构的调控机制
·采用Operando Raman光谱实时监测催化反应过程中的表面重构现象
研究前沿与发展趋势
4.1 智能化材料设计
随着机器学习在材料领域的渗透，赵教授团队近期开始探索高通量计算与实验数据的闭环优化。例如通过贝叶斯优化算法筛选MOF衍生材料的最佳合成参数组合，将传统试错周期缩短60%以上。
4.2 柔性可穿戴器件集成
针对柔性电子需求，团队正研发基于MXene/聚合物复合基底的微型超级电容器阵列（研究预印本显示面积比容量达68 mF/cm²@1 mA/cm²），并集成自愈合功能以提升器件可靠性。
4.3 材料生命周期评价（LCA）
在环境材料研究中引入全生命周期分析，如量化评估钴基催化剂的资源消耗指数（ADP值）与碳足迹，推动绿色材料设计范式的建立。
对有意申请教授课题组的建议
5.1 学术背景匹配策略
· 专业课程准备：重点强化《材料物理化学》《电化学原理》等核心课程，建议自学Materials Studio等模拟软件。
· 研究经历衔接：如有水热合成、电化学测试（CV/EIS/GCD）经验者，需在申请文书中突出具体技术细节（如掌握的CHI660E电化学工作站操作经验）。
5.2 科研素养提升路径
· 文献精读训练：建议系统研读团队近三年发表的5篇代表作，撰写包含创新点复现、实验设计疑问、改进设想的阅读报告（示例：针对MOF模板法的溶剂热条件优化提出新方案）。
· 技能预修计划：通过开源课程（如Coursera上的《Nanotechnology and Nanosensors》）提前掌握SEM/TEM图像分析基础。
5.3 申请材料优化重点
· 研究计划书：聚焦具体科学问题（如“高熵氢氧化物界面缺陷调控对锌离子脱溶剂化动力学的影响机制”），体现对团队方向的延伸思考。
· 模拟课题设计：参考团队已有成果设计探索性实验（示例：“基于机器学习预测Ni-Co-Mn三元LDH的赝电容贡献比例”）。
5.4 面试准备要点
· 技术问题库：准备10个以上与团队研究方向相关的深度问题（如“如何平衡MOF衍生材料比表面积与振实密度的矛盾？”）。
· 学术价值观契合：深入理解赵教授“追求创新，永不止步”的治学理念，在面试中通过具体事例展现自身的创新思维与抗压能力。
【竞赛报名/项目咨询+微信：mollywei007】
