中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室刘俊

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刘俊，男，1980年出生，中国科学院长春应用化学研究所研究员，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，现任高分子物理与化学国家重点实验室副主任。研究领域为光电功能高分子、高分子太阳能电池。在单一高分子白光材料、溶液加工型石墨烯电极界面材料、含硼氮配位键高分子电子受体材料三个方向，做出了具有创新性和系统性的研究工作。以通讯/第一作者发表研究论文50余篇，其中影响因子>10的20余篇。已经被他人正面引用3000余次，文章发表后，13次被Nature，Nature China，Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater.等学术杂志予以专题评述或封面介绍。已被授权中国发明专利9 项，美国专利1 项。


刘俊　研究员
高分子化学与物理
合成楼二期304房间
电话：0431-85262820
传真：0431-85685653
Email：liujun@ciac.jl.cn
教育和工作经历
2013.03至今　　 中国科学院长春应用化学研究所，研究员
2011.01-2013.01  美国凯斯西储大学高分子科学与工程系
2009.01-2010.12  美国加州大学洛杉矶分校材料科学与工程系，博士后
2007.03-2008.12  德国维尔茨堡大学有机化学研究所, 洪堡学者
2001.09-2007.01  中国科学院长春应用化学研究所, 获理学博士学位
1997.09-2001.07  武汉大学化学学院化学基地班, 获化学学士学位
学术兼职
主要荣誉
2012年，中组部青年##计划
2009年，全国百篇优秀博士学位论文
2008年，中国科学院50篇优秀博士学位论文
2007年，德国洪堡奖学金
2006年，中国科学院院长奖学金优秀奖
研究兴趣
高分子太阳能电池材料与器件，石墨烯功能材料与宏量制备
研究资助
中组部青年##计划，长春应化所启动基金
研究领域和现状
高分子太阳能电池材料与器件
高分子太阳能电池采用有机/高分子给体材料和受体材料作为活性层。和其他太阳能电池相比，高分子太阳能电池具有柔性、低成本、重量轻等突出优点。我们开发了高效率的高分子给体材料，重点研究不同侧链对高分子材料的能级结构、吸收光谱、形貌和器件性能的影响，在此基础上，开发新颖器件结构和新颖器件工艺，并提高器件性能，从而推动高分子太阳能电池领域的发展。
石墨烯的宏量制备
石墨烯是由碳原子构成的单原子层厚度片状结构，具有独特的二维结构，超强的机械性能，优异的导电、导热性质。其发现获得了2010 年诺贝尔物理学奖，可以用于照明、太阳能电池、电容器、电池等新能源领域。但是目前缺乏大量制备石墨烯的方法。石墨是由许多石墨烯堆积而成的，石墨烯层与层之间有很强的范德华力。我们以廉价的石墨为原料，通过插层的方法，将其中的石墨烯分隔开来，消除石墨烯之间的相互吸引力。再利用特殊表面活性剂进行辅助，将石墨烯溶解在水中，得到石墨烯水溶液。一方面开发石墨烯的低成本宏量制备方法，另一方面，探索得到的石墨烯水溶液在新能源中的应用。
石墨烯功能材料和柔性器件
高分子太阳能电池未来的发展趋势是柔性器件和溶液加工。目前常用透明电极铟锡氧化物(ITO)脆性和昂贵的特点极大地限制了柔性高分子太阳能电池的发展。石墨烯具有优异的柔性、导电性和透光性，其化学结构易于修饰，能级结构易于调控。我们开发了可溶液加工的石墨烯材料，用于柔性高分子太阳能电池的电极和电极修饰层，通过调节其化学结构和制备条件，调节其能级结构、载流子传输能力和界面性质，提高柔性器件的性能，为未来柔性廉价高分子太阳能电池技术提供材料保障。
主要代表性论文
　　2005年以来，在Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed. 等重要学术刊物上发表学术论文近30篇，其中影响因子大于10的11篇。已被他人正面引用700余次，两篇核心文章各被引用超过100次。9次被Nature, Nature China, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater.等杂志予以专题评述或封面介绍。已被授权中国发明专利7项，美国发明专利1项。
　　1.J. Liu, L. M. Dai et al., Hole and Electron Extraction Layers Based on Graphene Oxide Derivatives for High-Performance Bulk Heterojunction Solar Cells, Adv. Mater. 2012, 24, 2228-2232.
　　2.J. Liu, L. M. Dai et al., Highly Crystalline and Low Bandgap Donor Polymers for Efficient Polymer Solar Cells, Adv. Mater. 2012, 24, 538-542.
　　3.J. Liu, L. M. Dai et al., Sulfated Graphene Oxide as a Hole-Extraction Layer in High-Performance Polymer Solar Cells, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 1928-1933.
　　4.J. Liu, L. M. Dai et al., Graphene Materials for Energy-related application, MRS Bulletin, 2012, 37, 1265-1272.
　　5.Y. Xue, J. Liu, L. M. Dai et al., Nitrogen-Doped Graphene Foams as Metal-Free Counter Electrodes in High-Performance Dye-Sensitized Solar Cells, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 12124-12127.
　　6.J. Liu, Q. B. Pei et al., Conjugated Polymer as Host for High Efficiency Blue and White Electrophosphorescence, Macromolecules, 2011, 44, 2451-2456.
　　7.J. Liu, Q. B. Pei et al., Ambipolar Poly(meta-phenylene) Copolymer with High Triplet Energy as Host for Blue and Green Electrophosphorescence,J. Mater. Chem. 2011, 21, 9772-9777.
　　8.J. Liu, Q. B. Pei et al, Poly(meta-phenylene): Conjugated Polymer Host with High Triplet Energy for Efficient Blue Electrophosphorescence, Macromolecules, 2010, 43, 9608-9612.
　　9.J. Liu, L. X. Wang et al., White Electroluminescence from a Star-shaped Like Polymer with an Orange Emissive Core and Four Blue Emissive Arms, Adv. Mater. 2008, 20, 1357-1362.
　　10.J. Liu, L. X. Wang et al., Molecular Design on Highly Efficient White Electroluminescence from a Single Polymer System with Simultaneous Blue, Green and Red Emission, Adv. Mater. 2007, 19, 531-535.
　　11.J. Liu, L. X. Wang et al., White Electroluminescence from a Single Polymer System: Improved Performance by Means of Enhanced Efficiency and Red-Shifted Luminescence of the Blue-Light-Emitting Species, Adv. Mater. 2007, 19, 1859-1863.
　　12.J. Liu, L. X. Wang et al., Three-Color White Electroluminescence from a Single Polymer System with Blue, Green and Red Dopant Units as Individual Emissive Species and Polyfluorene as Individual Polymer Host, Adv. Mater. 2007, 19, 4224-4228.
　　13.J. Liu, L. X. Wang et al., The First Single Polymer with Simultaneous Blue, Green, and Red Emission for White Electroluminescence, Adv. Mater. 2005, 17, 2974-2978.
成果评述
Nature 专题评述我们三基色白光高分子的工作(Nature, 2005, 438, 892)；
Nature China 专题评述我们三基色白光高分子的工作；
Adv. Funct. Mater. 封面介绍我们双色白光高分子的工作(2006年第 7期)；
Angew. Chem. Int. Ed. 封面介绍我们石墨烯太阳能电池的工作(2012年第48期)；
Adv. Mater. 专门插页介绍我们石墨烯界面材料的工作（2012年第17期）；
J. Phys. Chem. Lett. 将我们石墨烯界面材料的文章选为热点文章；
Chem. Technol. 专题评述我们分子分散型高分子的工作(Chem. Technol. 2006, 3, T13.)；
J. Mater. Chem. 将我们分子分散型高分子的工作选为热点文章；
J. Mater. Chem. 将我们高分子主体材料的工作选为热点文章。
研究组人员概况
研究人员：张璐（博士后），杨君维（研究实习员），郝震（研究实习员）
博士研究生：孟彬
硕士研究生：张子建

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应哈尔滨工业大学材料科学与工程学科第十三届博士生学术论坛组委会邀请，中国科学院长春应用化学研究所刘俊教授将于5月19日面向全校师生做“n型高分子半导体材料与全高分子太阳能电池”学术报告，欢迎广大师生参加。
时间：5月19日上午8:30
地点：哈尔滨工业大学邵馆二楼报告厅（205）
报告题目：n型高分子半导体材料与全高分子太阳能电池


讲学内容简介：
1、有机/高分子半导体与传统无机半导体的区别和特点；
2、含硼氮配位键n型高分子半导体材料：包括硼氮配位键的科学原理与在高分子中的作用，高分子的设计方法与电子结构特征；
3、全高分子太阳能电池：对高分子半导体材料的要求，材料的光电性质调控。   


主讲人简介：
刘俊：男，1980年出生，中国科学院长春应用化学研究所研究员，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，现任高分子物理与化学国家重点实验室副主任。研究领域为光电功能高分子、高分子太阳能电池。在单一高分子白光材料、溶液加工型石墨烯电极界面材料、含硼氮配位键高分子电子受体材料三个方向，做出了具有创新性和系统性的研究工作。以通讯/第一作者发表研究论文50余篇，其中影响因子>10的20余篇。已经被他人正面引用3000余次，文章发表后，13次被Nature，Nature China，Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater.等学术杂志予以专题评述或封面介绍。已被授权中国发明专利9 项，美国专利1 项。

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5月12日下午，中科院长春应用化学研究所刘俊研究员在常州大学材料楼219报告厅作了题为“含硼氮配位键的n型半导体”的学术报告，报告会由材料科学与工程学院院长朱卫国主持进行，材料学院部分师生参加了本次报告。
刘俊从无机和有机/高分子半导体的优劣和n型、p型半导体的要求讲起，分析了传统n型高分子的局限性，提出了硼氮配位键的设计思路，在理论上分析了思路的可行性；接下来从应用方面讲起，用硼氮配位键高分子作为受体材料制成全高分子器件，通过分子设计，调控了高分子的吸收光谱、能级、电子迁移率和形貌，实现了全高分子太阳能电池效率从0.1%到8.3%的转变。
报告结束后，在场的老师和研究生们针对报告中的一些内容点和刘俊研究员进行了深入交流与讨论，报告会在热烈的掌声中圆满结束。