陈剑宇，副教授，硕士生导师
1. 研究方向：柔性能源电子关键技术与应用
一、锂金属二次电池负极结构设计、制备及电化学性能研究
锂金属负极的稳定化研究和可规模化制备技术是当前锂金属电池应用的重要挑战。本课题组围绕锂金属电池电极的设计、合成及其在锂金属电池负极和柔性电子器件中的应用开展了一系列探索性、创新性和系统性的研究工作。为解决锂金属负极枝晶生长和循环稳定性差等关键性问题，针对多孔金属材料开展跨尺度结构设计、可控制备和性质研究，发展了一系列多孔铜基集流体材料，首创了动态自适应多孔铜结构释放锂沉积应力的新概念，发展了一体化双向锂沉积/溶解机制的新方法，设计制备了超轻结构铜纳米线气凝胶集流体等新材料体系，建立了导电、亲锂及孔结构等多梯度集流体综合提升锂金属负极电化学性能的研究方法。从结构设计、反应机制、创新理论和表征方法等多维度探究材料结构与性质性能的构效关系。
二、水系锌离子电池负极/界面/电解液结构设计、制备及电化学性能研究
水系锌离子电池作为一种具有高安全性、低成本和环境友好型的储能系统，近年来得到了广泛关注。本课题组围绕水系锌离子电池的负极结构、界面工程以及电解液体系的设计与优化开展了一系列拓展性的研究工作。在负极结构方面，针对锌负极在水系环境中存在的锌枝晶生长和副反应问题，提出了微区应力释放抑制锌枝晶生长策略，并开发了微图案化和聚合物协同作用的高稳定性水系锌金属负极材料。针对水系锌电池在柔性能源电子器件中电化学性能差的问题，揭示了金属电极弯曲过程中的应力累积与枝晶生长的构效关系，提出了高模量柔性界面薄膜策略。在界面工程方面，为提高锌电池的循环性能和效率，设计并合成了具有锌离子捕获和去溶剂化双功能的界面层，能够有效抑制锌枝晶的生长并提升电池的循环稳定性。在电解液方面，研究了优化的水系电解液体系，采用对称分子结构添加剂策略，提升了锌电池的电化学稳定性及低温性能。在结构设计、多物理场仿真模拟和材料结构与性能构效关系等多层面探究锌离子捕获和去溶剂化作用机制以及金属锌形核、沉积/溶解行为。
2. 研究项目：
[1] 国家自然科学基金青年科学基金项目（C类），铁镍合金增强的轻质铜三维集流体的构筑及锂形核/沉积行为调控，负责人。
[2] 江苏省自然科学基金青年基金项目，动态自适应型多孔铜微米空心球集流体的构筑及其稳定锂金属负极性能研究，负责人。
[3] 中国博士后科学基金面上项目，动态自适应多孔铜纳米线集流体的构建及其稳定金属锂性能的研究，负责人。
[4] 企业横向项目，面向三维打印的复合集流体的研发，负责人。
[5] 企业横向项目，基于XX材料的XX制备工艺优化及性能验证研究，负责人。
[6] 南京邮电大学引进人才科研启动基金项目，基于毛细作用调控熔融锂/双梯度多孔铜复合负极构建及其电化学行为研究，2023.05-2026.04，负责人。
[7] 南京邮电大学引进人才科研启动基金项目（师资博士后），金属锂负极的构建与电化学性能，2020.09-2023.05，负责人。
3. 教学情况：
承担本科生《超级电容器原理与技术》、《超级电容器：材料、系统及应用》、研究生《材料结构与性能》等课程的教学工作。
4. 工作和学习经历：
自2012年起，先后获得化学专业理学学士、电子科学与技术专业工学博士学位（导师：马延文教授），拥有博士后和企业等工作经历。现任南京邮电大学材料科学与工程学院专任教师（马延文教授、赵进教授团队）。
5. 奖励荣誉：
在教学与科研方面，入选江苏省高校优秀科技创新团队和江苏省科技副总项目，获包括江苏省十大科技进展，江苏省材料学会优秀教学成果一等奖和科学技术一等奖等荣誉。在创新创业教育方面，指导学生团队荣获中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国金奖和江苏省金奖，个人获评优秀指导教师。曾获博士研究生国家奖学金、长发博士企业奖学金及华为硕士企业奖学金。
6. 学生培养：
[1] 2026年研究生（张帆来）推免至电子科技大学读博
[2] 2025年本科生（黄雨薇、曹理想）获校级三好学生
[3] 2024年研究生（李偲嘉）推免至中南大学读博
[4] 2024年研究生（李偲嘉）获江苏省优秀硕士学位论文
[5] 2024年研究生（张帆来）获校级“优秀研究生”
[6] 2024年本科生（周嘉怡）推免南方科技大学，本科生（陈旭东）保研南京邮电大学
[7] 2023年博士生陈子博等获第十六届全国大学生节能减排竞赛全国三等奖
[8] 2022年研究生（乔鑫）获国家奖学金、研究生（乔鑫、李偲嘉）获校级“优秀研究生”
[9] 2021年本科生（韩旭然）获江苏省优秀毕业设计（论文）
[10] 2021年博士生陈子博等获第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛江苏省金奖
7. 代表性论文发表情况：
[1]Fanlai Zhang, Ning Yi, Xudong Chen, Tiantian Zhan, Lixiang Cao, Yuwei Huang, Yihang Huang, Yu Zhang, Yizhou Wang, Jianyu Chen*, Yanwen Ma*, and Jin Zhao*, A Dual-Gradient Patterned Current Collector with Built-In Stress Relief for Stable Li Metal Anodes,Adv. Funct. Mater.2025,e24447. https://doi.org/10.1002/adfm.202524447. (Corresponding Author)
[2]Qian He, Yizhou Wang, Qiang Wu, Xuran Han, Tao Hu, Cheng Wang, Zhen Shen, Li Shi, Jianyu Chen*, Yanwen Ma*, and Jin Zhao*,Phase-Transition Intervention Engineered Amorphous Vanadium Oxide for High-Performance Aqueous Zinc-Ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e17305. https://doi.org/10.1002/anie.202517305. (Corresponding Author)
[3]Yizhou Wang#, Jianyu Chen#, Tianchao Guo, Chen Liu, Yinchang Ma, Lin Shi, Zhengnan Tian, Zainab H. Alhubail, Fangwang Ming, Xixiang Zhang, Jin Zhao*, Yanwen Ma, and Husam N. Alshareef*,Crystal Orientation Engineering for Energy Storage and Conversion Applications, Adv. Mater.2025,37,e08546. https://doi.org/10.1002/adma.202508546. (Co-author)
[4]Jianyu Chen, Shihao Zhang, Yihang Huang, Xuran Han, Haoran Li, Guanyu Liu, Li Shi, Yu Zhang, Zhen Shen, Yizhou Wang, Yanwen Ma*, and Jin Zhao*,Expandable Bidirectional-Gradient Current Collector for High-Performance Li Metal Battery, Adv. Funct. Mater.2025,35, 2500531. https://doi.org/10.1002/adfm.202500531.
[5]Jianyu Chen, Yuwei Zhu, Fanlai Zhang, Yizhou Wang*, Wendi Xu, Yu Zhang, Li Shi, Xing Qiang, Yanwen Ma*, and Jin Zhao*, Stabilizing Zinc Anodes with Robust Interfacial Layer at Bending States toward Flexible Zinc Batteries, Nano Res.2025, 18, 94907224. https://doi.org/10.26599/NR.2025.94907224.
[6]Jianyu Chen, Guanyu Liu, Xuran Han, Hanbo Wu, Tao Hu, Yihang Huang, Shihao Zhang, Yizhou Wang, Zixiong Shi, Yu Zhang, Li Shi, Yanwen Ma*, Husam N. Alshareef*, and Jin Zhao*, Engineering High-Performance Li Metal Batteries Through Dual-Gradient Porous Cu-CuZn Host, ACS Nano2024, 18, 13662.https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00720.
[7]Jianyu Chen, Yizhou Wang, Zhengnan Tian, Jin Zhao*, Yanwen Ma, and Husam N. Alshareef*, Recent Developments in Three-Dimensional Zn Metal Anodes for Battery Applications, InfoMat2024, 6, e12485. https://doi.org/10.1002/inf2.12485.
[8]Tao Hu, Qiang Wu, Cheng Wang, Jialu Chen, Fu Su, Zibo Chen, Yizhou Wang, Jianyu Chen*, Yanwen Ma*, and Jin Zhao*, Enhancing the Electrochemical Performance of Na Metal Anodes via Local Eutectic Melting in Porous Al-Cu Alloy Hosts, Nano Res.2024, 17, 6111.https://doi.org/10.1007/s12274-024-6588-3. (Corresponding Author)
[9]Jianyu Chen, Yizhou Wang, Sijia Li, Huanran Chen, Xin Qiao, Jin Zhao*, Yanwen Ma*, and Husam N. Alshareef*, Porous Metal Current Collectors for Alkali Metal Batteries, Adv. Sci.2023, 10, 2205695. https://doi.org/10.1002/advs.202205695.
[10]Jianyu Chen, Xin Qiao, Xuran Han, Jinghao Zhang, Hanbo Wu, Qian He, Zibo Chen, Li Shi, Yizhou Wang, Yannan Xie*, Yanwen Ma*, and Jin Zhao*, Releasing Plating-Induced Stress for Highly Reversible Aqueous Zn Metal Anodes, Nano Energy2022, 103, 107814.https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107814.
8. 专利情况：
[1] 陈剑宇; 吴文杰; 牛彤; 丁嘉怡; 马延文; 赵进; 一种磺化丝蛋白凝胶作为水系锌电极界面修饰层及其制备方法, 2, 中国, ZL202510260461.0;
[2] 陈剑宇、张帆来、付伟、马延文、赵进，一种柔性褶皱可拉伸金属集流体及其制备方法与应用，ZL 202410469099.3；
[3] 陈剑宇、付伟、赵进、马延文, 一种兼具导电和亲锂性梯度的中空多孔金属负极集流体及其制备方法，ZL 202311715084.2；
[4] 陈剑宇、乔鑫、李偲嘉、陈子博、赵进、马延文，一种超分支氧化的多孔金属负极集流体及其制备方法，ZL 202210522337.3；
[5] 陈剑宇、李偲嘉; 乔鑫; 刘冠宇; 付伟; 陈子博; 陈家禄; 赵进; 马延文; 气凝胶集流体的制备方法及复合负极的制备方法, 2025-07-22, 中国, ZL202211165381.X
9. 联系方式：
Email：iamjychen@njupt.edu.cn
南京市文苑路9号南京邮电大学仙林校区教五楼318室
本研究组热忱欢迎材料、化学、新能源材料与器件、柔性电子、电子科学与技术和理论计算等相关专业背景的本科生、研究生加入我们。
