世界顶尖华人科学家来袭—斯坦福大学终身教授戴宏杰院士、鲍哲南院士、崔屹教授

斯坦福大学（Stanford University），全名小利兰·斯坦福大学（Leland Stanford Junior University），简称“斯坦福”，位于美国加州旧金山湾区南部帕罗奥多市境内，临近著名高科技园区硅谷（Silicon Valley），是世界著名私立研究型大学。斯坦福大学于1885年成立，1891年开始正式招生，占地约33平方公里（8180英亩），是美国占地面积第六大的大学。据相关机构统计，截止2020年3月，共有83位斯坦福大学的校友、教授及研究人员曾获得诺贝尔奖（世界第七）、28位曾获得图灵奖（世界第一）、8位曾获得过菲尔兹奖（世界第八）。终身教授制（Tenure）源于美国，指学者一经聘任后，聘期可以延续到退休，不受学校各种阶段性教学、科研工作量的考核，同时还享受学校颁发的终身教授津贴。一般情况下，学校越好，成为终身教授难度越大，像斯坦福大学这样的顶级高校，想要获得终身制职位，更是难上加难。本文列举了斯坦福大学的三位华人终身教授，世界顶尖华人科学家戴宏杰院士、鲍哲南院士、崔屹教授以及近期代表性成果。

一、戴宏杰

1989年本科毕业于清华大学，1994年获哈佛大学博士学位。1997年起加入斯坦福大学化学系，现任J.G. Jackson & C.J.Wood 终身荣誉教授。戴宏杰教授2002年获得美国化学会纯粹化学奖；2006年获得美国物理学会James McGroddy（新材料）奖；2009年获得哥伦比亚大学Ramabrahmam和Balamani Guthikonda奖。戴宏杰教授在物理、化学、材料和生物医学类的国际著名期刊发表论文300余篇，总引用次数超过12万次。在2011年2月Thomson Reuters公司根据研究论文影响力发布的2000-2010年全球顶尖一百位化学家榜单上，戴宏杰教授排名世界第七，华人排名第一。戴宏杰院士集“四院院士”于一身，先后当选美国科学院院士、美国艺术与科学院院士、中国科学院外籍院士、美国医学院院士。

近期代表性成果：

1、JACS：铜基催化剂高压电还原CO₂高效制甲酸

美国斯坦福大学的戴宏杰院士团队设计了一种超纯铜箔的方波电化学氧化还原循环处理方法，制备了富含（111）取向Cu₂O纳米粒子的亚微米厚膜，用于CO₂RR， CO₂压力为1-60 atm。在45大气压以上的KHCO₃电解液中，正极为SW-Cu₂O/Cu的CO₂RR占主导地位，为选择性甲酸盐生产提供了98%的法拉第电流效率。SW-Cu₂O/Cu在长期(∼20h) CO₂RR期间保持了较高的甲酸盐选择性。整个电解槽可以高效节能地生产出大量的甲酸盐(∼0.4 g/cm²)，而不需要对产品进行分离。

文献链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c00122

2、ACS Nano：层状3D构架的Ag纳米线包覆NiMn层状双氢氧化物作为一种高效的双功能氧电催化剂

美国斯坦福大学戴宏杰院士和台湾科技大学Bing-Joe Hwang，Wei-Nien Su，Meng-Che Tsai等人开发出具有层状3D结构的Ag NW @ NiMn-LDH作为一种高效的双功能氧电催化剂，其核心是由高导电性的银纳米线组成，并以分层的NiMn-LDHs为壳进行装饰。层状3D架构的Ag NW@NiMn-LDH的OER和ORR活性都可以通过更改LDH外壳进行修改。LDHs和Ag NWs的分层3D孔结构，LDHs壳的分层以及提高的电导率之间的强耦合效应，协同增强了Ag NW @ NiMn-LDH的ORR/OER活性。因此，导电的Ag NW核与层状3D结构的Ag NW @ NiMn-LDHs的LDHs壳之间的协同作用提高了双功能ORR/OER活性和耐久性。因此，该策略被证明可有效地构建合成高效，持久的多相催化剂。

文献链接：

https://doi.org/10.1021/acsnano.9b07487

3、AM：具有新型离子液体电解质的高安全和高能量密度锂金属电池

美国斯坦福大学的戴宏杰院士团队提出了一种用于锂金属电池的离子液体（IL）电解质。该电解质的粘度比以前用于锂金属电池的电解质粘度低，该电解质包含EMIFS、LiFSI和NaTFSI（命名为“ EM-5Li-Na” IL电解质）。该电解液表现出较高的离子电导以及良好的热稳定性。低的粘度使得该电解液可以在实用化高载量电池体系中实用，通过在正负极侧形成稳定的界面层避免了电池正负极循环过程中的失效。因此，最终实现了高能量密度金属锂-LCO/NCM811全电池的长循环。

文献链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202001741

二、鲍哲南

1987年鲍哲南考取南京大学化学系；1995年获得美国芝加哥大学化学系博士学位后进入了贝尔实验室任职；2001年获得贝尔实验室杰出研究人员称号；2004年进入斯坦福大学化学系任教；2007年获得斯坦福大学工程教学女教师优秀奖；2010年底作为创办人之一的C3Nano公司在美国硅谷成立；2011年获得影响世界华人大奖；2015年被选为《自然》杂志年度十大人物； 2017年获得世界杰出女科学家成就奖。2018年起任斯坦福大学化学工程系系主任（化学工程学院院长），她是第一个在美国斯坦福大学当院长的中国女性。因在人工电子皮肤领域做出了重大贡献，被称为“人工电子皮肤之母“。并于2016年当选美国国家工程院院士。

近期代表性成果：

1、Nature Biotech.：变形电子学使生长组织中的神经调节成为可能

美国斯坦福大学鲍哲南院士和Paul M. George等人开发了变形电子(MorphE)，它具有生长适应特性，与以前的可伸缩电子产品完全不同的设计。首先，永久变形只由缓慢的组织生长引起，而不是由快速的身体运动引起，因此需要应变率依赖的机械响应。其次，该装置应具适应和变形能力，同时在生长过程中对界面组织施加最小的应力。此外，人与人之间器官大小的巨大差异需要可重新配置的电子设备，可以在手术期间调整到任意形状。根据这些要求，需要进行不可逆变形的电子学，而不是弹性电子学，用于可重新配置的植入过程和减少生长器官的组织约束。

文献链接：

https://doi.org/10.1038/s41587-020-0495-2

2、Nat. Rev. Mater：用于植入式和可穿戴式光学保健设备的多功能材料

斯坦福大学鲍哲南院士和Sei Kwang Hahn教授等团队合作综述了用于开发可植入和可穿戴光子保健设备的最新多功能材料，并讨论了进一步平移应用所需的特性。传统上，这些方法是通过使用放置在诊所或患者床旁的仪器来实现的。但是，材料和移动设备的最新进展正在加速可植入和可穿戴光学保健设备的发展，为无创即时检验和个性化医学铺平了道路。多功能材料可以诱导和调节生物组织中基于光的反应。研究人员还回顾了代表性的可植入和可穿戴医疗设备的特性和功能。最后，研究人员提出了改进此类设备的未来研究方向，并概述了它们在移动医疗和个性化医疗中的使用前景。

文献链接：

https://www.nature.com/articles/s41578-019-0167-3

三、崔屹

1998年本科毕业于中国科技大学化学系。1998年就读于哈佛大学研究生院，师从查尔斯•理博（Charles M. Lieber）教授。2002年，进入加州大学伯克利分校，作为博士后研究员与保罗•阿里维萨托教授（Paul Alivisatos）共同工作。2005年，加入斯坦福大学材料科学与工程系，于2010年擢升为副教授并获得终身教职。他是《纳米学报》（《Nano Letters》）副主任编辑，同时也是由美国能源部投资支持的湾区光伏联盟的联合主任。崔屹教授的科研工作主要集中在纳米材料在能源存储，能源转化，光伏电池，拓扑绝缘体，能源环境以及生物质能等。迄今为止，崔屹教授课题组已累计在国际著名杂志Nature Nanotechnology, Nature Materials, Nature Chemistry, Nature Communications, Nano Letters等发表高水平论文200多篇，累计他引超过20000次。在产学研转化方面，崔屹教授也走在了世界前列。崔屹教授共同创办了Amprius公司，致力于将研究成果工业化，商品化。目前该公司已经推出了新一代锂离子电池，其续航时间，轻便程度和使用寿命也创下了历史新高。

1、ACS Energy Letters：用冷冻扫描电子显微镜研究电池固体电解质中间相中氟化物种的纳米和介观非均质性

美国斯坦福大学崔屹教授等人使用cryo-(S)TEM，研究了Li金属的SEI中SEI物相(如LiF和Li₂O)的空间分布。尽管通过XPS测量了氟化电解质体系的SEI中的LiF含量，但发现与负极材料相接的SEI不含LiF，这是通过cryo-HRTEM结合cryo-STEM EELS证实的。LiF可以作为间接SEI沉积在任何导电表面（包括集电器）上，并且稀疏沉积在Li金属上。由于LiF在电解质中的适度溶解性，LiF沉淀为直径大于100 nm的大纳米颗粒。集电器上LiF沉积物的存在可能在一定程度上有助于Li镀层的均匀性。氟化添加剂（例如FEC）的作用可能是由于它们在负极迅速脱氟并随后发生聚合反应，而不是仅由LiF的产生引起的。这些发现为跨尺度的SEI结构提供了新的视角。

文献链接：

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.0c00194

2、Chem. Soc. Rev.：可伸缩电化学储能装置

美国斯坦福大学崔屹教授和鲍哲南教授团队综述讨论了可拉伸电池和超级电容器技术的最新进展。与其他评论相比，该综述专注于使材料和设备可拉伸的各种策略。研究人员通过展示可以引入应变能力的不同方法，研究人员希望为科学家和工程师提供一个路线图，以使多种材料可拉伸。一直以来，研究人员还记录了这些设备的电化学性能，以便读者可以了解哪些策略有效地创建了高性能和高拉伸性的材料。

文献链接：

https://doi.org/10.1039/D0CS00035C

本文由ecir供稿

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