丁书江 教授 博士 陕西省 研究领域: 储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工 研究方向: 高分子复合材料和电化学储能 所在单位: 西安交通大学

基本信息

所在单位:
西安交通大学
机构细分:
化学学院
单位类型:
高等院校
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1997.9-2001.7        西安交通大学       环境与化学工程学院 高分子科学与工程系           本科
2001.9-2004.6        西安交通大学       环境与化学工程学院 高分子科学与工程系           硕士
2004.9-2007.6       中国科学院化学研究所     高分子物理与化学国家重点实验室            博士​​​​​​​
工作经历:
2007.6-2009.3       中国科学院化学研究所            博士后
2009.3-2010.3       美国中佛罗里达大学                博士后
2010.4-2011.6       新加坡南洋理工大学                博士后
2011.6 - 2014.12      西安交通大学 理学院              副教授
2014.12 - 2016.7      西安交通大学 理学院              教授 (破格晋升)
2020.7 - 至今            西安交通大学 化学学院          院长
专家介绍:
柔性电子是以多相多组分聚合物复合材料为基础的颠覆性科学技术,为器件设计集成、能源革命、医疗技术变革、国防技术更新换代等提供创新引领。相比于传统电子导电材料,离子导电聚合物具有更好的柔性,可为柔性电子的技术革新以及产业化应用提供新的材料基础。然而离子导电聚合物的电导率偏低,力学性能偏弱成为制约其进一步发展的关键因素。提高聚合物中柔性链段含量有助于离子传输,但也会降低材料的力学性能,这是由聚合物的聚集态结构、链段运动、聚合物链与离子的相互作用、多组分之间的相容性等决定的。因此,离子导电聚合物复合材料中电学性能(离子传输)与力学性能(弹性、强度、韧性)协同作用机制是高分子复合材料领域的一个重要科学问题。

针对以上问题,申请人以离子导电聚合物复合材料的体系设计、结构调控和离子传输与力学性能协同作用机制为研究主线,围绕离子导电聚合物复合材料中多相多组分力学-电学耦合的关键科学问题(图1),在高分子材料与电化学交叉领域开展了一系列科学研究,近五年取得的学术成绩和创新点如下:

(1)针对柔性传感材料“又弹又导”的要求,提出聚合物极性链段锂盐耦合策略,策略制备离子导电弹性体,阐明了引入含极性基团链段同时提升离子电导和弹性的机制,拓展离子导电弹性体的功能实现了严酷条件下的应力传感;

(2)针对聚合物固态电解质“又强又导”的要求,提出多维度无机填料增强策略,揭示了无机填料的物理交联作用对机械性能的增强机制,阐明了填料表面缺陷结构和极性基团促进离子解离传输的内在规律,将固态锂金属电池循环寿命提高了一倍;

(3)针对柔性电池材料“又韧又导”的要求,提出了韧性分级孔纤维膜通道疏导锂离子流抑制枝晶生长的策略,阐明了多硫离子穿梭控制和催化机制,通过设计一体化多层纤维膜,解决了高离子通量和韧性难以兼具的问题。

申请人近五年以通讯作者身份在Angew. Chem. Int. Ed., Nat. Commun., Adv. Energy Mater., Sci. Bull.等期刊上发表SCI论文69篇。论文近五年SCI他引6700余次,13篇论文入选ESI高引用论文。申请发明专利20件(授权13件),以及专利转化1件(21万元)。他引论文所在期刊包括Chem. Soc. Rev., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等。主持国家自然科学基金4项以及2020年陕西省杰出青年基金。入选教育部新世纪优秀人才、2022年陕西省科技创新团队(负责人)、获2016年陕西省青年科技奖,2017年度陕西高等学校科学技术奖一等奖(第一完成人)。作为大会主席举办了2019年西安功能材料化学研讨会和2021年第六届全国新能源与化工材料会议,作邀请报告20余次。曾入选“科睿唯安”全球高被引科学家和“爱思唯尔”中国高被引学者。担任期刊Energy Storage and Saving副主编、Chinese Chemical Letters编委,陕西省化学会副理事长,陕西省纳米学会副理事长,陕西省高等学校储能材料化学工程中心和陕西省“四主体一联合”动力电池回收再利用研究中心主任。

科研能力

研究领域:
储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工
研究方向:
高分子复合材料和电化学储能
中文标签:
None
英文标签:
None
论文著作:
1. Bowl‐like SnO2@Carbon Hollow Particles As an Advanced Anode Material for Lithium‐Ion Batteries
Jin Liang; Xin-Yao Yu; Han Zhou; Hao Bin Wu; Shujiang Ding; Xiong Wen (David) Lou
Angewandte Chemie, 2014

2. Facile Synthesis of Hierarchical Mos2 Microspheres Composed of Few-Layered Nanosheets and Their Lithium Storage Properties
Shujiang Ding; Dongyang Zhang; Jun Song Chen; Xiong Wen (David) Lou
Nanoscale, 2011

3. Enhancing Catalytic Activity of Titanium Oxide in Lithium–Sulfur Batteries by Band Engineering
Yuankun Wang; Ruifang Zhang; Jie Chen; Hu Wu; Shiyao Lu; Ke Wang; Huanglong Li; Christopher J. Harris; Kai Xi; Ramachandran Vasant Kumar; Shujiang Ding
Advanced Energy Materials, 2019

4. SnO2 Nanosheets Grown on Graphene Sheets with Enhanced Lithium Storage Properties.
Shujiang Ding; Deyan Luan; Freddy Yin Chiang Boey; Jun Song Chen; Xiong Wen (David) Lou
Chemical Communications, 2011

5. Formation of SnO2 Hollow Nanospheres Inside Mesoporous Silica Nanoreactors.
Shujiang Ding; Jun Song Chen; Genggeng Qi; Xiaonan Duan; Zhiyu Wang; Emmanuel P. Giannelis; Lynden A. Archer; Xiong Wen (David) Lou
Journal of the American Chemical Society, 2010

6. Glucose-assisted Growth of MoS2 Nanosheets on CNT Backbone for Improved Lithium Storage Properties.
Shujiang Ding; Jun Song Chen; Xiong Wen (David) Lou
Chemistry - A European Journal, 2011

7. High-Energy Lithium-Ion Batteries: Recent Progress and a Promising Future in Applications
Jingjing Xu; Xingyun Cai; Songming Cai; Yaxin Shao; Chao Hu; Shirong Lu; Shujiang Ding
ENERGY & ENVIRONMENTAL MATERIALS, 2023

8. Hierarchical Nickel Sulfide Hollow Spheres for High Performance Supercapacitors
Ting Zhu; Zhiyu Wang; Shujiang Ding; Jun Song Chen; Xiong Wen (David) Lou
RSC advances, 2011

9. Graphene-supported Anatase TiO2 Nanosheets for Fast Lithium Storage.
Shujiang Ding; Jun Song Chen; Deyan Luan; Freddy Yin Chiang Boey; Srinivasan Madhavi; Xiong Wen (David) Lou
Chemical Communications, 2011

10. Controlled Synthesis of Hierarchical NiO Nanosheet Hollow Spheres with Enhanced Supercapacitive Performance
Shujiang Ding; Ting Zhu; Jun Song Chen; Zhiyu Wang; Chongli Yuan; Xiong Wen (David) Lou
Journal of Materials Chemistry, 2011
发明专利:
1. 一种吩噻嗪型锌碘电池电解液及锌碘电池
西安交通大学
郗凯; 范晨旭; 赵洪洋; 冯国栋; 丁书江
公开日期: 2025-06-17 申请日期: 2025-04-07 公开号: CN120165070A

2. 一种锂硫电池接力式催化剂、制备方法及应用
西安交通大学
郗凯; 邓腾; 金正千; 王娟; 丁书江
公开日期: 2025-06-17 申请日期: 2025-03-18 公开号: CN120165076A

3. 二硫化钼/聚醚基原位复合固态电解质及制备方法和应用
西安交通大学
丁书江; 李新阳; 封婕
公开日期: 2025-05-27 申请日期: 2025-03-03 公开号: CN120048986A

4. 一种基于超临界二氧化碳溶液的正极材料制备方法及正极材料和二次电池
西安交通大学
郗凯; 任志珂; 王嘉楠; 徐明; 丁书江
公开日期: 2025-04-22 申请日期: 2023-01-17 公开号: CN116119736B

5. 一种失效正极的直接再生方法、再生正极
西安交通大学
郗凯; 贾凯; 贺毓嘉; 唐伟; 杨国锐; 丁书江
公开日期: 2025-04-15 申请日期: 2025-01-07 公开号: CN119833805A

6. 一种硅氧烷电解液及其制备方法和在低温锂金属电池中的应用
西安交通大学
阴祥凯; 于伟; 丁书江
公开日期: 2025-04-01 申请日期: 2024-12-26 公开号: CN119742457A

7. 一种铁电体改性正极材料及其制备方法和二次电池
西安交通大学
徐明; 丁书江; 郗凯; 冯国栋; 郗俊
公开日期: 2025-03-04 申请日期: 2023-01-17 公开号: CN115939403B

8. 一种稀土硫氧化物复合材料及其制备方法及应用
西安交通大学
李娜; 殷梓铖; 丁书江
公开日期: 2025-02-28 申请日期: 2024-11-28 公开号: CN119529839A

9. 一种Ni 9 S 8 @Au核壳纳米晶体及其制备方法
西安交通大学
李娜; 殷梓铖; 文博; 丁书江
公开日期: 2025-02-25 申请日期: 2024-11-28 公开号: CN119501066A

10. 一种原位聚合制备自愈合凝胶聚合物电解质的方法
西安交通大学
张数鹏; 于伟; 丁书江; 王志成
公开日期: 2024-12-13 申请日期: 2024-09-09 公开号: CN119119380A

11. 一种含巯基的锂硫电池电解液及锂硫电池
西安交通大学
郗凯; 邓腾; 王娟; 王嘉楠; 丁书江
公开日期: 2024-11-19 申请日期: 2024-08-06 公开号: CN118983524A

12. 一种包覆有金属薄膜的氟磷酸氧钒钠电极及其制备方法
云南云天化股份有限公司; 西安交通大学
李龙; 马航; 查坐统; 丁书江; 万邦隆; 朱小龙; 张振环
公开日期: 2024-11-15 申请日期: 2024-07-26 公开号: CN118969970A

13. 一种钠离子电池正极制备用烧结装置
云南云天化股份有限公司; 西安交通大学
李龙; 查坐统; 马航; 丁书江; 万邦隆; 王君婷; 施群雄
公开日期: 2024-11-15 申请日期: 2024-09-18 公开号: CN118960400A

14. 一种纳米氟磷酸钒钠正极材料制备方法和应用
云南云天化股份有限公司; 西安交通大学
李龙; 马航; 查坐统; 丁书江; 万邦隆; 李泽; 王君婷
公开日期: 2024-11-08 申请日期: 2024-07-24 公开号: CN118908174A

15. 一种氟磷酸氧钒钠单晶复合材料制备方法和应用
云南云天化股份有限公司; 西安交通大学
李龙; 马航; 查坐统; 丁书江; 万邦隆; 李泽; 张振环
公开日期: 2024-11-08 申请日期: 2024-07-24 公开号: CN118910729A

16. 一种CoPt@NCNF电极及其制备方法和锂-二氧化碳电池
西安交通大学
丁书江; 刘理民
公开日期: 2024-11-05 申请日期: 2024-07-19 公开号: CN118899458A

17. 一种片层花状单晶氟磷酸氧钒钠/碳复合材料及其制备方法和钠离子电池
西安交通大学
李龙; 施群雄; 丁书江
公开日期: 2024-10-15 申请日期: 2024-06-21 公开号: CN118782771A

18. 金属电池中双功能电解液及其制备方法和应用
西安交通大学
牛金盆; 于伟; 丁书江; 陈禹志; 李雅楠; 欧阳雨馨
公开日期: 2024-10-11 申请日期: 2024-08-01 公开号: CN118763274A

19. 一种可降解的水系生物质锌-碘电池及其制备方法
西安交通大学
赵洪洋; 丁书江; 刘名扬; 林彤昕; 马吉元; 王博阳; 杨忠强; 雷鑫; 赵佳琳
公开日期: 2024-09-10 申请日期: 2024-06-24 公开号: CN118630341A

20. 一种废旧锂电池石墨负极制备Cu/多孔石墨烯高性能吸波材料的方法、该材料及其应用
沃太能源股份有限公司; 西安交通大学
杨国锐; 李俐俐; 王珅; 刘秀生; 游峰; 延卫; 丁书江
公开日期: 2024-08-27 申请日期: 2024-05-15 公开号: CN118545707A
科研项目:
1. 凝胶聚合物诱导制备碳纳米管基无机物纳米结构材料及其锂离子存贮性能研究
立项时间: 2013-2016 项目经费:800000

2. 基于二氧化硅作为致孔剂的多孔碳空心微球的可控制备及储锂活性客体材料填充的研究
立项时间: 2014-2016 项目经费:250000

3. 高比容量锂硫电池宿主材料的设计、制备及加速电化学反应的机制研究
立项时间: 2018-2020

4. 具有界面“动态自适应”性的复合固态电解质设计与机制研究
立项时间: 2022

5. 锐锋智锂——退役锂电池回收利用解决方案供应商
立项时间: 2023

6. 基于纳米纤维有序阵列的聚合物固态电解质
立项时间: 2020-2021

7. 基于“相锁定”策略的动态超分子聚合物电解质设计与界面作用机制研究
立项时间: 2022

8. 基于g-C3N4纳米片增强的钠离子电池固体聚合物电解质
立项时间: 2020-2021

9. 电纺丝法制备复合聚合物固态电解质的研究
立项时间: 2018-2020

10. 高性能铝空气电池研发
立项时间: 2021

11. 二维材料阵列/聚合物复合固态电解质的设计及离子传输增强机制研究
立项时间: 2020-2023

12. 离子选择性聚合物复合隔膜的构筑,及其对锂硫电池穿梭效应的抑制机制研究
立项时间: 2018-2021

项目合作

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