清华大学材料学院尹斓

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尹斓博士，副教授
办公地址：清华大学逸夫技术科学楼2819房间
电子邮件：lanyin@tsinghua.edu.cn
个人主页：MSE/yinlan

教育背景
2007/08-2011/01 美国卡内基梅隆大学材料科学与工程系，博士，导师：Prof. Sridhar Seetharaman
2003/08-2007/07 清华大学材料科学与工程系，学士

工作履历
2015/12-至今清华大学材料学院，助理教授
2012/05-2015/10 伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校，博士后，合作导师：Prof. John A. Rogers
2011/02-2012/04 麻省理工学院，博士后，合作导师：Prof. Donald R. Sadoway

研究领域
新型可降解电子器件，储能电池，材料腐蚀，环保绿色冶金

研究概况
探索材料科学、物理化学以及微电子学等领域的基本问题，发掘材料在环境、新能源、以及生物医用方向的新型应用。目前主要的研究方向包括：（1）新型可降解电子器件。器件在人体内完成任务后，可以自然、安全地‘消失’，从而避免了二次移除手术。这种生物相容、可降解的电子器件将在生物医用领域开辟全新的道路；（2）大规模储能电池。风能、太阳能等能源固有的间歇性，是阻碍可再生能源发展的瓶颈，而解决这一重要问题的关键，则是发展大规模储能技术，大规模储能技术是近年来国内外的热点问题，市场潜力巨大。熔盐电池以其廉价的成本优势，将有希望成为主要的大规模储能技术之一，在电网调峰、调频、系统备用、可再生能源对接电网、以及分布式发电和微电网等方面发挥重要的作用。一系列代表性成果在Nature、Advanced Materials、Advanced Functional Materials等权威杂志上发表并被选为封面和亮点文章，多次参加Gordon-Kenan Seminar, TMS, MRS 等学术会议，受到国际同行和媒体的高度评价。

奖励与荣誉
2014年MRS秋季会议奖学金
2010年卡内基梅隆大学会议奖学金
2007年卡内基梅隆大学工学院奖学金
2006年清华大学三星奖学金
2005年清华大学奖学金
2004年清华大学茅台奖学金

学术成果
1. S.-K. Kang, G. Park, K. Kim, S.-W. Hwang, H. Cheng, J. Shin, S. Chung, M. Kim, L. Yin, J. Chul Lee, K.-M. Lee and J.A. Rogers, “Dissolution Chemistry and Biocompatibility of Silicon- and Germanium-Based Semiconductors for Transient Electronics”, ACS Appl. Mater. Inter. 7, 2015, p9297-9305.
2. L. Yin, A.B. Farimani, K. Min, N. Vishal, J. Lam, Y.K. Lee, N.R. Aluru and J.A. Rogers, “Mechanisms for Hydrolysis of Silicon Nanomembranes as Used in Bioresorbable Electronics”, Adv. Mater. 27, 2015, p1857-1864.
3. C.H. Lee, J.-W. Jeong, Y. Liu, Y. Zhang, Y. Shi, S.-K. Kang, J. Kim, J.S. Kim, N.Y. Lee, B.H. Kim, K.-I. Jang, L. Yin, M.K. Kim, A. Banks, U. Paik, Y. Huang and J.A. Rogers, “Materials and Wireless Microfluidic Systems for Electronics Capable of Chemical Dissolution on Demand”, Adv. Funct. Mater. 25, 2015, p1338-1343.
4. L. Yin, C. Bozler, D.V. Harburg, F. Omenetto and J.A. Rogers, “Materials and Fabrication Sequences for Water Soluble Silicon Integrated Circuits at the 90 nm Node”, Appl. Phys. Lett. 106, 2015, 014105. doi: 10.1063/1.4905321.
5. L. Yin, X. Huang, H. Xu, Y. Zhang, J. Lam, J. Cheng, J.A. Rogers, “Materials, Designs and Operational Characteristics for Fully Biodegradable Primary Batteries”, Adv. Mater. 26(23), 2014, p3879-3884, Frontcover.
6. S.-W., Hwang, G. Park, H. Cheng, J.-K. Song, S.-K. Kang, L. Yin, J.-H. Kim, F.G. Omennetto, Y. Huang, K.-M. Lee and J.A. Rogers, “Materials for high performance biodegradable semiconductor devices”, Invited paper, Adv. Mater. 26(13), 2014, p1992-2000, Frontcover
7. Y. Zhang, S. Wang, X. Li, J.A. Fan, S. Xu, Y.-M. Song, K.-J. Choi, W.-H. Yeo, W. Lee, S.N. Nazaar, B. Lu, L. Yin, K.-C. Hwang, J.A. Rogers and Y. Huang, “Experimental and theoretical studies of serpentine microstructures bonded to prestrained elastomers for stretchable electronics”, Adv. Funct. Mater. 24(14), 2014, p2028-2037.
8. L. Yin, H. Cheng, S. Mao, R. Haasch, Y. Liu, X. Xie, S.-W Hwang, H. Jain, S.-K. Kang, Y. Su, R. Li, Y. Huang and J.A. Rogers, “Dissolvable metals for transient electronics”, Adv. Funct. Mater. 24(5), 2014, p645-658, Frontispiece.
9. A. Allanore, L. Yin and D.R. Sadoway, “A new anode material for oxygen evolution in molten oxide electrolysis”, Nature, 497, 2013, p353-356.
10. R. Li, H. Cheng, Y. Su, S.-W. Hwang, L. Yin, H. Tao, M.A. Brenckle, D. Kim, F.G. Omenetto, J.A. Rogers and Y. Huang, “An analytical model of reactive diffusion for transient electronics”, Adv. Funct. Mater.Vol. 23(24), 2013, p3106-3114.
11. L. Yin, E. Sampson, J. Nakano and S. Sridhar, “The effects of nickel/tin ratio on Cu induced surface hot shortness in Fe”, Oxid. Met. Vol. 76(5), 2011, p367-383.
12. L. Yin and S. Sridhar, “Effects of residual elements arsenic, antimony, and tin on surface hot shortness”, Metall. Mater. Trans. B Vol. 42(5), 2011, p1031-1043.
13. L. Yin and S. Sridhar, “Effects of small additions of tin on high temperature oxidation of Fe-Cu-Sn alloys for surface hot shortness”, Metall. Mater. Trans. B Vol. 41(5), 2010, p1095-1107.
14. L. Yin, S. Balaji and S. Sridhar, “Effects of nickel on the oxide/metal interface morphology and oxidation rate during high-temperature oxidation of Fe–Cu–Ni Alloys”, Metall. Mater. Trans. B Vol. 41(3), 2010, p598-611.
15. L. Yin, S. Balaji and S. Sridhar, “Effects of nickel on interface morphology during oxidation of Fe-Cu-Ni Alloys”, Defect and Diffusion Forum, Vol. 297-301, 2010, p 318-329.
16. B. Webler, L. Yin and S. Sridhar, “Effects of small additions of copper and copper + nickel on the oxidation behavior of iron”, Metall. Mater. Trans. B Vol. 39(5), 2008, p725-737.

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清华大学材料学院在生物可降解电池方面取得新进展

2018年7月12日，清华大学材料学院尹斓课题组在《SMALL》期刊发表题为“一种用于植入式瞬态电子器件的可降解电池（A fully biodegradable battery for self-powered transient implant”的研究论文。这项工作不仅在可降解电池领域提出了新的材料选择和制备方案，实现了高性能、完全生物可降解的电池，同时通过电池测试、电化学分析、体内外降解实验、功能电路模拟等实验设计，全面清晰地研究了此生物可降解电池在电学和生物医学方面的性质和应用潜力。

生物可降解器件主要指在生理或环境水溶液中具有可控降解能力的一类电子器件，是一种近年来备受关注的新兴技术产品，也可看做是“瞬态电子学”在生物环境领域的一个分支。器件的应用场景包括作为临时植入物执行传感和刺激功能，辅助伤口愈合、组织再生等重要的生物过程等；亦可作为具有生物降解性的电子系统,可以减少常规植入式器件潜在的风险和可能引起的慢性炎症，降低相关医疗成本。其他潜在应用还包括在环保、信息安全等领域的应用。

相较于无线传输及外接电源，具有独立供电能力和高能量密度的生物可降解电池是更适用于植入式器件的供能方案。通过稳定的电能供给，器件可以在生物体内实现自供电的诊断和治疗，使体内感应和刺激内持续更长时间以满足临床标准，并可在随后完全被吸收或生物降解。综上，可降解电池在体内应用具有非常特殊的意义，但迄今为止进展十分有限。

尹斓研究团队提出了一种全由可降解材料制备的电池，能够提供高稳定的输出电压以及理想的容量。该电池能够驱动典型的超低功耗电子设备。具有良好的生物相容性，在体内和体外均可完全降解。电池可以作为植入式电源，配合其它设备实现组织再生、手术前或手术后长时间监测。电极材料的选择和电池的制备为植入式设备的能量供应提供了一个合适的选择，并为完整的瞬态电子系统设计提供了重要方案。

尹斓研究团队长期从事可降解材料及电子的研究。除此之外，近期还报道过使用薄膜单晶硅材料作为可降解电子的防水封装材料，以极大延长可降解器件在体内的工作寿命，并基于此制备了可降解的皮层脑电图传感器，为解决可降解电子的封装难题提供了重要思路（ACS Nano, 2017, 11, 12562–12572, DOI: 10.1021/acsnano.7b06697）。