近期，材料科学与工程学院本科生科研创新取得新突破，多名本科生以第一作者身份在国际知名学术期刊发表系列研究成果，论文分别发表于《Chemical Engineering Journal》《Micromachines》《Chinese Journal of Structural Chemistry》《Journal of Energy Storage》等SCI收录期刊。相关研究聚焦锌空气电池、摩擦纳米发电机、锌离子电容器等材料领域前沿方向，充分展现了学院本科生扎实的科研素养、突出的创新能力和积极投身学术探索的良好风貌。
Fe调控Ni2双原子位点用于高效锌—空气电池氧催化
2022级材料科学与工程专业本科生叶海冰（指导教师黄明华教授）提出三元原子级位点协同调控策略，将Fe单原子与Ni2双原子活性中心共锚定于氮掺杂空心碳碗载体，成功构筑Ni2N6/FeN4-N-HCB双功能氧电催化剂。研究表明，Fe单原子既可作为高效ORR活性位点，还可通过电子再分布与自旋极化效应调控邻近Ni₂N₆位点电子结构，优化含氧中间体吸附行为、提升OER反应动力学，实现双向催化性能协同提升。该成果发表于《Chemical Engineering Journal》期刊 (Single-atom Fe-regulated Ni2 dual-atom sites as efficient bifunctional oxygen electrocatalysts for rechargeable zinc-air batteries, Chemical Engineering Journal, 2026, 544, 178839），为高性能可充电锌–空气电池空气电极材料的开发提供了新的思路。
用于低温海洋波浪探测的抗冻共晶凝胶基摩擦纳米发电机
2023级材料科学与工程专业本科生栾思瑶（指导教师李潇逸教授）通过Fe3+/Zn2+双离子配位与氯化胆碱/尿素深共晶溶剂协同构建抗冻共晶凝胶电极，有效抑制低温下溶剂结晶并维持稳定离子传输网络，显著提升了自供电海洋波浪传感器在低温高盐环境下的探测精度与运行稳定性。该研究发表于 Micromachines期刊（Anti-freezing eutectogel-based TENG for ocean wave sensing at low temperature, Micromachines, 2026, 17, 873），为极端海洋环境下长期自供电波浪探测系统的设计提供了新策略。
稀土铈掺杂调控金属有机框架动态重构用于催化高性能析氧反应
2023级高分子材料与工程专业本科生宋蕙馨（指导教师黄明华教授），采用稀土铈（Ce）掺杂调控金属有机框架（MOF）动态重构策略，成功制备出用于高性能析氧反应（OER）的NiFcCe-MOF催化剂。该催化剂利用铈元素精准调控金属活性中心电子的自旋构型，促进其原位重构形成无序γ-NiFcCeOOH 活性相，有效优化含氧中间体的吸附与脱附行为，进而降低析氧反应决速步能垒，为高性能非贵金属电催化剂的设计提供了新思路。该成果发表于Chinese Journal of Structural Chemistry期刊（Unlocking cerium-steered dynamic reconstruction of metal-organic frameworks toward enhanced alkaline oxygen evolution, Chinese Journal of Structural Chemistry, 2026, DOI：10.1016/j.cjsc.2026.101072）。
分级多孔碳中原子级分散的 Ni–N4位点提升锌离子混合电容器的性能
2023级材料科学与工程专业本科生吴张冉昊（指导教师王焕磊教授），采用盐模板法制备含有原子级分散镍单原子位点的氮掺杂分级多孔碳材料。该材料具有分级多孔结构、较大的比表面积和丰富的杂原子官能团，同时含有均匀分布的 Ni–N4活性中心，有利于加快界面电荷转移动力学、增强离子吸附能力。组装的锌离子混合电容器表现高的比容量（209 mAh g-1），以及出色的循环稳定性。相关研究为先进碳材料在锌离子混合电容器领域的应用提供了借鉴。该成果发表于Journal of Energy Storage期刊（Atomically dispersed Ni–N4 sites in hierarchically porous carbon boost zinc-ion hybrid capacitor performance, Journal of Energy Storage, 2027, 183, 125351）。
近年来，材料科学与工程学院坚持落实立德树人根本任务，秉持“理论与实践相结合”的人才培养理念，持续完善创新人才培养体系，积极引导学生将专业学习与科学研究深度融合，在实践探索中提升创新意识和科研能力。此次本科生取得的系列高水平科研成果，均得到了国家级大学生创新创业训练计划项目、校级蓝梦创新项目等支持，是学院持续推进创新创业教育改革的重要成果。未来，学院将继续深化科教融合，强化创新实践育人，进一步搭建高水平科研平台，培养更多具有创新精神和实践能力的高素质人才，为服务国家材料领域科技创新贡献青春力量。
文/图：王焕磊
