复旦大学高分子科学系卢红斌教授

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卢红斌，中共党员，复旦大学高分子科学系教授，博士生导师。1990年7月毕业于北京理工大学精细化工专业，1996年4月毕业于北京理工大学化学化工学院，获工学硕士学位，1999年12月毕业于中科院长春应用化学所获高分子化学与物理理学博士学位。2000年1月-2001年12月在复旦大学高分子科学系杨玉良教授指导下从事国家科技部重大基础研究项目（973）的应用基础研究。2001年12月～2004年7月在美国University of Southern California材料科学系Steven Nutt教授指导下从事聚合物纳米复合材料研究，2004年7月加入复旦大学高分子科学系，在Advanced Materials、Chemistry of Materials、Journal of Materials Chemistry A等杂志发表论文50余篇，论文被他人引用千余次。申请中国专利19项，8项完成转让，其余11项正在企业进行产业化。作为课题负责人，承担了包括973子课题、863子课题、国家自然科学基金面上项目、上海市科委重点基础研究、总装备部重点项目以及企业合作等14项科研项目，在石墨烯及其复合材料创新发展和产业应用方面取得了关键性技术突破，在国际上首次提出了一系列高质量石墨烯及其复合材料的低成本、高产率、环境友好的规模化制备方法，解决了制约石墨烯大规模产业应用的关键瓶颈，相关成果被《科技日报》、《科技中国》、《科学中国人》、《科技成果管理与研究》等媒体专文报道，是《科技成果管理与研究》2014年度人物、《科学中国人》2015年年度人物、上海市化学化工协会理事、历届中国石墨烯国际创新大会导电油墨分会主席、首届石墨烯创新大会最佳组织奖获得者、中国石墨烯产业技术创新战略联盟标准化委员会委员、国家石墨烯产品监督检验中心顾问委员、上海市石墨烯产业技术功能型平台的首批特邀专家。作为项目参与人员，分别于2003和2010年两次获得中石化科技进步一等奖、2004年获得国家科技进步二等奖。


卢红斌  教授
上海市杨浦区邯郸路220号 复旦大学高分子科学系
电话：021-55664589
传真：021-55664589
邮箱：hongbinlu@fudan.edu.cn
主页：http://www.lugroup.fudan.edu.cn/CN/Default.aspx

教育和工作经历
1993-1996 北京理工大学 工学硕士
1996-1999 中科院长春应用化学研究所 理学博士
2000-2001 复旦大学高分子科学系 博士后
2001-2004 美国南加州大学材料科学系 博士后
2004-2012 复旦大学高分子科学系 副教授
2012-至今 复旦大学高分子科学系 教授、博导

研究兴趣
仿生及功能性聚合物纳米复合材料
高性能碳材料及能源材料
高分子动力学

近年代表性论文

• Dong L, Lin S, Yang L, Zhang JJ, Yang C, Yang D, Lu HB*. Spontaneous Exfoliation and Tailoring of MoS2 in Mixed Solvents, Chem. Commun. 2014, 50(100): 15936-15939.
• Chen ZX, Huang T, Jin BC, Hu JT, Lu HB*, Nutt S. High Yield Synthesis of Single-layer Graphene Microsheets with Dimensional Control, Carbon 2014, 68: 167-174.
• Chen ZX, Dong L, Yang D*, Lu HB*, Superhydrophobic Graphene-Based Materials: Surface Construction and Functional Applications, Adv. Mater., 2013, 25(37): 5352-5359.
• Dong L, Chen ZX, Yang D*, Lu HB*, Hierarchically Structured Graphene-Based Supercapacitor Electrodes, RSC Advances, 2013, 3: 21183-21191.
• Lu HB*, Chen ZX, Ma C, Bioinspired Bioinspired Approaches for Optimizing the Strength and Toughness of Graphene-Based Polymer Nanocomposites, J. Mater. Chem., 2012, 22(32): 16182-16190.
• Zhou XH, Chen ZX, Yan DH, Lu HB*, Deposition of Fe-Ni Nanoparticles on Polyethylenimine-Decorated Graphene Oxide and Application in Catalytic Dehydrogeneration of Ammonia Borane, J. Mater. Chem., 2012, 22 (27):  13506 - 13516.
• Chen ZX, Lu HB*, Constructing Sacrificial Bonds and Hidden Lengths for Ductile Graphene/Polyurethane Elastomers with Improved Strength and Toughness, J. Mater. Chem., 2012, 22(25): 12479-12490.
• Fang M, Chen ZX, Wang SZ, Lu HB*, Deposition of Metal Nanoparticles on Graphene Polyelectrolyte Brushes, Nanotechnology, 2012, 23(8): 085704.
• Fang M, Tang ZY, Lu HB*, Nutt S, Multifunctional superhydrophobic composite films from a synergistic self-organization process, J. Mater. Chem., 2012, 22(1): 109-114.
• Fang M, Zhang Z, Li JF, Zhang HD, Lu HB*, Yang YL, Constructing Hierarchical Interphase for Strong and Tough Epoxy Nanocomposites via Amine-Rich Surfaces, J. Mater. Chem., 2010, 20(43): 9635-9643.
  

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复旦大学卢红斌教授及其团队领衔的“石墨烯散热膜的制备及应用”项目荣获第二届中国高校科技成果交易会最佳路演奖

5月25日至27日，第二届中国高校科技成果交易会在广东省惠州市举行，国家政协副主席罗富和、广东省副省长黄宁生、教育部副部长杜占元等一行出席并集中考察了复旦大学等重点巡展高校。复旦大学共有9个科研成果亮相本届科交会，4个项目分别荣获2项优秀展示奖和2项最佳路演奖的佳绩。其中，高分子科学系卢红斌教授及其研究团队领衔的“石墨烯散热膜的制备及应用”项目获最佳路演奖。

信息技术快速发展使得芯片功耗显著增大，热量的快速导出对芯片的正常运行起着决定性作用。因此，热量管理成为信息和智能社会发展中至关重要的环节。具有高导热能力的散热薄膜作为这方面的关键材料，可将发热元器件的热量在平面内快速移除，是实现高效热量管理的有效手段。发展高性能、低成本散热薄膜材料已经成为关系未来消费电子、信息技术乃至人工智能等许多领域的关键。

石墨烯是一种战略性新兴材料，也是《中国制造2025》重点发展的前沿新材料。卢红斌及其研究团队率先在国际上提出了包括低成本高产率水相剥离、超大片层（氧化）石墨烯、超低能耗石墨烯三维结构体、超洁净石墨烯等在内的一系列高性能石墨烯的规模化制备技术和复合材料制备技术。

在此基础上，研究团队进一步开发出了石墨烯散热膜，解决了规模化制备技术的关键瓶颈问题，颠覆了现有的人工石墨散热膜产品，改变了人工石墨膜原料高度依赖进口的现状。该产品不仅可以更轻薄以满足未来便携、柔性电子器件以及各类特种装备的需求，并且性能优异，大大简化了薄膜制备工艺，显著降低了成本，具有极佳的性价比和市场竞争优势。与现有人工石墨膜产品以聚酰亚胺薄膜为原料不同，石墨烯散热膜是以我国丰产的天然鳞片石墨为原料，制备过程环境友好，薄膜厚度可在2-20微米之间自由调节，且具有突出的柔韧性，弯折20,000次仍可保持1700 W/m.K以上的热导率，远优于现有产品。

据介绍，中国高校科技成果交易会简称为科交会，于2017年由教育部和广东省人民政府联合创办，是高校科技成果与地方产业需求的对接交易平台，每年举行一次。本届科交会吸引了来自280个国内高校的约900个项目同台竞技，共评出80个优秀项目展示奖；90个项目开展了现场路演，共评选出10个最佳路演奖。

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复旦大学高分子科学系和聚合物分子工程国家重点实验室卢红斌课题组在设计开发高性能锂硫电池研究上取得进展。相关研究成果以“Enhanced Polysulfide Regulation via Porous Catalytic V2O3/V8C7 Heterostructures Derived from Metal−Organic Frameworks toward High-Performance Li−S Batteries”为题在线发表于ACS Nano 上（DOI: 10.1021/acsnano.0c02762）。
       锂硫电池由于高达2600Wh/kg的理论容量密度，硫的成本低、储量大被认为是下一代最有前景的能量存储系统之一。然而，由于硫正极材料的多步和多相反应行为会导致多硫化锂复杂的“穿梭效应”以及反应动力学的缓慢，致使电池中硫的利用率低，容量衰减快，倍率性能差，这在很大程度上阻碍了锂硫电池的商业化进程。
       基于物理或化学限制的各种策略已经实施以解决臭名昭著的“穿梭效应”。通常，物理屏障主要是通过使用多孔碳材料来装载硫来实现的，但是大多数非极性材料不能在长周期内有效地抑制极性放电中间体多硫化锂的“穿梭效应”。化学吸附可以通过在多硫化锂和极性材料之间形成化学键来有效地减轻“穿梭效应”。然而大多数极性材料的导电性差，导致吸附的硫组分难以转移，形成“死硫”，很难再利用。

                                           

图1：(a) V2O3/V8C7异质结的高倍透射电镜图；(b) V2O3/V8C7异质结构抑制穿梭效应机制的示意图； (c)- (e) Li2S在不同反应表面上的沉积；(f) 折叠180o时的软包电池；(g)软包电池在0.2 C下的循环性能  
       卢红斌课题组报道了一种由MOF衍生的具有异质结构的多孔催化V2O3 / V8C7 @C复合材料（图1）可以有效且同步地解决上述问题，即抑制穿梭效应，改善多硫化锂的转化动力学并增加硫的质量负载/利用率。他们构建了一种多功能正极材料，其中硫负载在MOF衍生的V2O3 / V8C7 @C上；石墨烯用作导电衬底，碳化框架保留了MOF高孔隙率和高比表面积（328.6 m2 g-1）的特性，因此可以实现高硫负荷。石墨烯不仅在提高电导率方面起作用，而且还充当阻止硫损失的物理屏障。更重要的是，均匀分布在碳质骨架上的V2O3 / V8C7异质结构可以增强多硫化锂从捕获到转移和转化的调控，避免了多硫化锂在电解质中的积累，并提高了硫的利用率。基于以上特性，正极表现出极高的速率能力（587.6 mA h g-1 at 5 C）和长的循环寿命（1000个循环后，每个循环的衰减率为0.017％）。即使在高硫负载下（8.1 mg cm-2），正极也具有出色的电化学性能。更关键的是，V2O3 / V8C7异质结构可以更进一步应用于软包电池。即使经过150次循环，该电池仍可以保持4.3 mA h cm-2（716.8 mA h g-2）的出色面积容量，这仍然高于商用锂离子电池（4.0 mA h cm-2）和大多数Li-S电池报道的结果。这种解决高硫负载下穿梭效应的策略为高性能锂硫电池的进一步发展提供了一种有效的新思路。
       论文链接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c02762