（通訊員：馮濤）碳材料（如碳納米管、多孔碳、石墨烯等）由于具有大的比表面積、優異的電導率、及良好的生態相容性等優點，在能量轉換和存儲等領域有著廣闊的應用前景。然而，高效且低成本制備比表面積大、活性位點豐富的碳材料仍是目前所面臨的挑戰之一。

近日，劉剛教授課題組在碳材料的制備與功能化應用領域取得了重要進展，相關工作發表在SCI期刊Journal of energy storage（3篇，影響因子為6.583）和Advances in Nano Research（影響因子為13.052）上。4篇論文的的第一作者均為課題組研究生（秦燦、馮濤、王順杰），通訊作者為js3845金沙線路劉剛教授，武漢工程大學js3845金沙線路為4篇論文的第一貢獻單位。

課題組開發了一種將生物質廢棄物轉化為高效電極材料的方法。該方法將預碳化、水熱、化學活化/碳化有效的結合，實現了將生物廢棄物轉化為具有大比表面積的分級多孔碳，因而非常適合用作超級電容器的電極材料?？疾觳灮酥苽溥^程參數，研究了不同制備工藝對多孔碳材料的結構及電化學性能的影響。相關成果在Journal of energy storage上發表論文2篇：

(1).Hierarchical porous carbon derived fromGardenia jasminoidesEllis flowers for high performance supercapacitor,Journal of Energy Storage, 2021,33,102061.

(2).Synthesis of biomass-derived N,O-codoped hierarchical porous carbon with large surface area for high-performance supercapacitor,Journal of Energy Storage,2021,44,103286.

此外，團隊開發了一種利用層狀納米材料MoS₂提高電極材料電化學性能的方法。制備的多孔碳/MoS₂復合電極材料，在充放電過程中，隨著層狀MoS₂被進一步剝離，比電容逐漸升高。這種增加碳電極材料電化學性能的方法，可用于PAN衍生碳、PU衍生碳、及石墨烯等多種電極材料。所使用的層狀MoS₂，通過固相剝離及后續離心分離而制得，與水熱法制備的MoS₂相比，具有層數和尺寸可控的優點（通過調控離心條件而控制）。論文詳細研究了電極材料的電化學性能，并對性能增強的機理作了初步的探討。該工作對推動超級電容器的實際應用、緩解能源危機問題具有重要的現實意義。相關成果在Journal of energy storage上發表；

(3).Enhanced supercapacitive performance ofPANderived hierarchical porous carbon via hybridizing with MoS₂nanosheets.Journal of Energy Storage, 2021, 40, 102695.

對于碳納米材料，如碳納米管、石墨烯而言，其分散狀態的好壞極大的影響最終產品的性能。因此，碳納米材料的分散是該領域極為重要的研究課題?；谡n題組前期的工作，劉剛教授指導課題組研究生撰寫的綜述發表在Advances in Nano Research上（影響因子為13.052）。論文詳細歸納了碳納米管的分散方法（如共價修飾和非共價修飾）以及利用碳納米管分散體通過溶液加工策略制備碳納米管/聚合物復合材料的研究進展，同時討論影響碳納米管/聚合物復合材料性能的因素，并對未來的發展進行展望。相關成果在Advances in Nano Research上發表。

(4).Research on the dispersion of carbon nanotubes and their applicationin solution-processed polymeric matrix composites: A review,Advances in Nano Research,2021, 10, 545.

課題組自2017年組建以來，以武漢工程大學為第一單位發表SCI論文十余篇，包括Advances in Nano Research(IF: 13.052);2D Materials(IF: 7.103);Journal of energy storage(3篇，IF: 6.583);ACS Applied Nano Materials(IF: 5.097)等。

在碩士生培養方面，課題組致力于為學生創造一個寬松愉快、互幫互助、團結友愛的學習和科研環境；鼓勵學生多思、多看（文獻）、多練，循序漸進的提高學生的科研素養及自身能力。在此指導思想下，課題組在研究生培養方面取得了較為突出的成果：已培養5名碩士研究生獲得碩士學位并以第一作者發表了高水平學術論文，其中3人的畢業論文被評為校優秀碩士畢業論文；1人獲國家獎學金，多人獲優秀研究生稱號。

歡迎廣大學子加入本課題組攻讀碩士或博士學位。課題組負責人郵箱：lg8312@163.com（審稿人：王濤）