近日,我院在研究生培养方面取得进展。路密教授团队、林建平教授指导的研究生在新能源材料与器件领域取得重要研究进展,两名硕士研究生周鑫、刘泉分别以第一作者身份,在国际顶尖学术期刊《Green Chemistry》(绿色化学)和《Energy》(能源)上连续发表高水平研究论文。
创新耦合机制,挖掘“蒸发-热电”协同潜力
22级硕士生周鑫在绿色可持续化学领域的著名期刊《Green Chemistry》(中科院一区TOP期刊,影响因子:9.2)上发表了题为《Synergistic enhancement of evaporation-driven power generation via thermoelectric coupling at elevated temperatures》(高温下热电耦合协同增强蒸发驱动发电)的学术论文。该论文以厦门理工学院为唯一署名单位,林建平教授为通讯作者。该研究针对当前蒸发驱动发电技术中普遍存在的输出功率低这一瓶颈问题,提出了一种创新性的解决方案。研究团队巧妙地利用水蒸发过程中蕴含的巨大潜热,构建了一种新型的混合发电系统。该系统将工业废热回收与水蒸发发电有机结合,通过引入热电材料,耦合“蒸发驱动发电”与“热电效应”,实现发电性能显著提升。该研究为在高温高湿环境下开发零排放、长寿命的清洁能源收集装置提供了新的理论依据和技术路径。值得一提的是,周鑫同学在校期间表现优异,2023年获“炬火种·燃新薪”厦门火炬高新区高校专业新星挑战大赛二等奖,毕业后顺利考录为泉州市公务员,投身公共服务事业。

图一 协同发电原理
突破设计瓶颈,提出“热导率匹配”优化策略
与此同时,20级硕士生刘泉在能源工程领域的顶级期刊《Energy》(中科院一区TOP期刊,影响因子:9.4)上发表了长篇研究论文《Optimal leg ratio design for segmented thermoelectric generator via thermal conductivity matching》(基于热导率匹配的分段热电发电机最佳腿比设计)。该论文作为刘泉硕士毕业论文的延续,由厦门理工学院作为共同第一署名单位发表,林建平教授担任通讯作者、项目指导并提供项目经费支持。分段式热电发电机(STEGs)是解决宽温区废热回收的重要技术手段,但如何平衡成本、转换效率与结构稳定性一直是设计难点。刘泉的研究创新性地提出了以“热导率匹配”为核心的几何结构设计策略,为宽温区废热回收场景提供了高效、低成本、高稳定性的热电发电解决方案。刘泉在理工期间获得了研究生国家奖学金,在硕士论文课题上发表了7篇SCI论文,凭借扎实的科研功底,目前在东南大学攻读集成电路方向博士学位,继续在科研道路上深造。

图二 热电器件设计图
上述两项研究工作均得到了国家自然科学基金及福建省自然科学基金的支持。近年来,我院高度重视研究生科研创新能力的培养,鼓励学生依托高水平科研项目开展前沿探索,连续在国际顶级期刊发表成果,为国家和社会输送了一批具有创新精神和实践能力的高素质人才,生动体现了学校“以本为本,研以致用”的育人成效。
附论文链接:
https://doi.org/10.1039/d5gc03587b
https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.139073