课题组负责人

郭金明,男,1986年1月出生,湖北大学材料学院教授、博士生导师,湖北大学球差电镜中心主任,湖北省省级人才计划。
2009年及2012年分别在湖北大学获得材料物理专业学士及硕士学位,后在德企EPCOS担任研发工程师,于2018年3月获得奥地利莱奥本大学材料物理专业博士学位。2018年4月至2019年5月,在奥地利科学院材料研究所任博士后研究员。2019年6月起,任瑞士洛桑联邦理工学院研究员。荣获2019年度奥地利Josef Krainer青年科学家奖、2018年度奥地利电子显微镜学会奖和奥地利优秀博士论文奖。
郭金明教授于2021年1月回国入职湖北大学,任材料科学与工程学院教授、湖北大学球差电镜中心主任,建立“电介质材料及微纳结构表征科研团队”。主要研究领域为铁电压电材料、介电储能材料、球差校正电镜表征技术,研究目标为:(1) 开发高性能且环保的无铅压电材料及相应制备技术替代现有的铅基材料;(2) 发展耐高温且抗疲劳的无铅介电陶瓷并阐明其储能性能增强的原子尺度机制;(3) 发展球差校正电镜表征技术并应用于功能材料的原子尺度结构分析,助力新材料的研究及性能提升。申请人自加入湖北大学以来,独立承担双球差校正电镜Spectra 300、高分辨电镜Talos F200X、聚焦离子束-扫描双束电镜Helios 5 UC三台设备的选址、场地建设、设备安装调试、运行及维护工作。成功解决了球差电镜安装场地靠近“地铁+主干道+高架桥”三重影响因素造成的恶劣震动及磁场干扰问题,在距离地铁仅70米的安装场地成功消除强磁场梯度及震动影响。湖北大学球差电镜安装经验及环境改造数据已无偿提供给国内多所大学及大型企业作为电镜场地建设依据,在业内形成了较好的标杆效应。
近五年在Adv. Mater., Nat. Commun., Adv. Energy Mater., Energy Storage Mater., Acta Mater. 等高水平SCI期刊发表论文60余篇。回国后主持国家自然科学基金、湖北省重点研发计划项目子课题、中科院重点实验室开放基金、企业横向项目10项,到账经费超300万元。担任浙江省“尖兵-领雁”攻关项目、湖北省企业创新创业项目评审专家,任中国硅酸盐学会微纳技术分会理事、中国仪表功能材料学会电子元器件关键材料与技术专业委员会常务委员、湖北省电子显微镜学会理事。担任多所大学及企业电镜采购及场地建设项目咨询专家。担任《自然科学进展:国际材料》(Progress in Natural Science: Materials International)期刊和《硅酸盐学报》青年编委。担任Advanced Materials、Acta Materialia、Nano Energy、Scripta Materialia、Materials Science and Engineering A、Journal of Alloys and Compounds等多个国际学术期刊审稿人。
邮箱:guojinming@hubu.edu.cn
代表文章:
[1] D. Li, Z. Zheng, B. Yang, L. Chen, D. Shi, J. Guo*, C.-W. Nan*, Atomic-Scale High-Entropy Design for Superior Capacitive Energy Storage Performance in Lead-Free Ceramics, Advanced Materials 2025, 37, 2409639. (中科院1区,IF = 27.4,2025.01.31发表)
[2] Z. Zhang, B. Yang, L. Chen, Z. Zhang*, J. Guo*, Oxygen vacancy-induced strengthening and toughening in (K,Na)NbO3-based piezoceramics revealed via nanoindentation, Nature Communications 2025, accepted, in press. (中科院1区,IF = 14.7)
[3] X. Kong, L. Yang*, F. Meng, T. Zhang, H. Zhang, Y.-H. Lin, H. Huang, S. Zhang, J. Guo*, C.-W. Nan*, High-entropy Engineered BaTiO3-based Ceramic Capacitors with Greatly Enhanced High-temperature Energy Storage Performance, Nature Communications 2025, 16, 885. (中科院1区,IF = 14.7,2025.01.21发表)
[4] Y. Yang, K. Xu, B. Yang, X. Hou, Z. Dou, Y. Li, Z. Zheng, G. Luo, N. Luo, G. Ge, J. Zhai, Y. Fan, J. Wang, H. Yang, Y. Zhang, J. Wang, C. Wang, S. Jiang, K. Li*, J. Guo*, H. Huang*, G. Zhang*, Giant Energy Storage Density with Ultrahigh Efficiency in Multilayer Ceramic Capacitors via Interlaminar Strain Engineering, Nature Communications 2025, 16, 1300. (中科院1区,IF = 14.7,2025.02.03发表)
[5] Z. Zhou, W. Bai, N. Liu, W. Zhang, S. Chen, P. Wang*, J. Liu, J. Zhai, J. Guo*, G. Du, Y. Wu, Z. Hong*, W. Li*, Z. Pan*, Ultrahigh Capacitive Energy Storage of BiFeO3-based Ceramics through Multi-oriented Nanodomain Construction, Nature Communications 2025, 16, 2075. (中科院1区,IF = 14.7,2025.02.28发表)
[6] C. Zhou, F. Yan*, Z. Zheng, B. Yang, T. Liu, J. Guo*, Achieving Superior Capacitive Energy Storage in Tape-casting Fabricated Bi0.5Na0.5TiO3-based Relaxor Ferroelectrics via Multiscale Regulation, Energy Storage Materials 2025, 75, 104082. (中科院1区,IF = 18.9,2025.02.01发表)
[7] H. Zhang, Z. Cheng, Y. Guo, Y. Song, Z. Wang, J. Zhao, L. Yuan, Y. Yuan, J. Guo*, Y. Yao*, Y. Huang*, Localized Electric Field Enabling Rapid and Quasi-dry Recycling of Cathode Active Materials at Ambient Condition, Energy Storage Materials 2025, 75, 104010. (中科院1区,IF = 18.9,2025.01.05发表)
[8] F. Yan, S. Wang, J. Qian, Z. Zheng, L. Gu, J. Guo*, J. Zhai*, Tape-casting Lead-free Dielectrics Permit Superior Capacitive Energy Storage Performance, Advanced Energy Materials 2024, 14, 2403535. (中科院1区,IF = 24.4,2024.11.24发表)
[9] W. Fang, J. Wu, H. Qi*, H. Ma, D. Zhou*, H. Yu, Z. Zheng, J. Guo*, J. Chen, Synergy ascension of Piezoresponse and curie temperature in bismuth-layered ceramics via defect engineering, Acta Materialia 2025, 293 121108 (中科院1区,IF = 9.4,2025.05.03发表)
[10] Y. Zhang, X. Zhang, Z. Zheng, J. Xie, J. Lou, J. Qin, S. Wang, Y. He, Y. Du, B. Yang, X. Huang, H. Han, Y. Wu, S. Liu, A. Khan, Z. Li, Q. Ye, S. Yang, J. Ma, H. Zhang, X. Liu, Q. Chen, W. Hu, J. Ma, J. Yi, J. Guo*, S. Peng, H. Pan*, L. Wu*, C.-W. Nan, Artificial ferroelectric-like hysteresis in antiferroelectrics with non-uniform disorder, Acta Materialia 2025, 294 121085 (中科院1区,IF = 9.4,2025.05.19发表)
课题组导师

尚勋忠,男,1972年1月出生,湖北大学材料学院教授、博士生导师 。
继承并拓展了压电陶瓷技术研究所从1976年以来所专注研究和开发的高性能实用性压电陶瓷材料与元器件。主要研究和开发了高温压电陶瓷材料、无铅压电陶瓷材料、低温烧结压电陶瓷材料、大功率压电陶瓷材料,大功率压电陶瓷变压器及其系列高压电源、压电陶瓷耦合固体继电器、多层压电陶瓷器件及其在超声雾化、探测、流量传感,超声焊接等方面应用。主持国家自然科学基金面上项目2项,企业横向项目30余项,发表论文50余篇, 其中第一署名被SCI收录18篇。
近期在高温压电陶瓷材料研究上取得重要进展,制备出压电陶瓷材料具有高居里点,高温环境下高压电活性、高绝缘电阻。压电陶瓷技术研究所与武汉海创电子股份有限公司进行了深度合作,建立产学研合作基地,开展科研成果对接和人才培养,先后已进行二次技术转让,制作出高温环境下高灵敏度,高稳定可靠的产品,广泛应用于涡街流量计探头、石油钻探、核工业领域。
邮箱: xzshang@hubu.edu.cn

张豪,男,湖北大学讲师、硕士生导师。
先后在湖北大学、中国科技大学获得学士及博士学位。华中科技大学博士后期间,面向动力/储能电池的低碳循环利用,开展瞬态高温非平衡条件下锂离子电池关键材料的结构和表界面调控研究,助力锂离子电池行业的可持续发展。以第一作者及共同第一作者发表Energy Environ. Sci.、Joule、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、Energy Storage Mater.、Carbon Energy等SCI论文11篇,申请并获授权专利5项,曾荣获“第一届全国先进储能技术创新挑战赛二等奖”、“湖北省博士后创新创业大赛优胜奖暨优秀博士后”。研究方向:电池关键材料回收及快速制造、电介质储能陶瓷。
联系邮箱:haozhang@hubu.edu.cn
博士研究生

杨滨 博士
2023级博士研究生
主要从事铁电/压电材料、钙钛矿氧化物结构设计、透射电镜显微学与原位电镜表征技术研究。以第一/共一作者在Nat. Commun.、J. Am. Ceram. Soc.、J. Adv. Ceram.等期刊发表论文5篇,申请国家发明专利2项,获2024年中国仪表功能材料学会“电子元器件关键材料与技术”会议墙报三等奖。2023年于湖北大学获得硕士学位,现为湖北大学球差电镜中心主要成员,负责电镜日常维护与测试表征工作。

郑子豪 博士
2025级博士研究生
主要从事极性拓扑结构的原子尺度表征与原位观察,在Adv. Mater., Nat. Commun., Energy Storage Mater., J. Mater. Chem. A, Acta Mater., Adv. Energy Mater. 等高水平期刊上已发表7篇文章,申请国家发明专利1项,2024年5月获得中国仪表功能材料学会电子元器件关键材料与技术委员会第五届会议优秀墙报奖。

李鹏宇 博士
2025级博士研究生
2021年至2024年辽宁科技大学-中国科学院金属研究所联合培养硕士,后任三类医疗器械研发工程师。2025年考取湖北大学,攻读博士学位,主要从事介电/铁电储能材料的研究。以第一作者在Biomaterials 等高水平期刊发表学术论文,曾参与国家自然科学基金,国家重点研发计划,辽宁省自然科学基金等项目的研究。
硕士研究生

张弢
2023级硕士研究生
研究方向:透射电镜原位辐照研究

吴鹏川
2023级硕士研究生
研究方向:铋层状结构介电储能陶瓷开发

刘彤辉
2023级硕士研究生
研究方向:焦耳热快速烧结工艺研究

杜贻峰
2023级硕士研究生
研究方向:反铁电材料透射电镜表征

张意竹
2023级硕士研究生
研究方向:焦耳热快速烧结工艺研究

张贺锦
2023级硕士研究生
研究方向:四方钨青铜介电储能陶瓷开发

董新海
2024级硕士研究生
研究方向:高温介电储能陶瓷研究

朱奕成
2024级硕士研究生
研究方向:高温介电储能陶瓷研究

马瑞波
2024级硕士研究生
研究方向:溶胶凝胶储能薄膜

郭恺雁
2024级硕士研究生
研究方向:透射电镜技术及表征

李莹
2024级硕士研究生
研究方向:透射电镜技术及表征

杨诗睿
2024级硕士研究生
研究方向:高温介电储能陶瓷研究

刘天翼
2024级硕士研究生
研究方向:透射电镜技术及表征
毕业学生及去向

周昌平
2022级硕士研究生
研究方向:钛酸铋钠基介电储能陶瓷
毕业去向:广州新莱福新材料有限公司

陈龙宇
2022级硕士研究生
研究方向:高稳定性能介电储能陶瓷
毕业去向:微纳视界(武汉)科技有限公司

张金阳
2021级硕士研究生
研究方向:高熵介电储能陶瓷
毕业去向:赛默飞世尔科技(中国)有限公司

李登峰
2022级硕士研究生
研究方向:高熵储能陶瓷
毕业去向:赛默飞世尔科技(中国)有限公司