打破校史：入职1年，青年博导一作发学校首篇Nature！

2025-08-18

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据青岛科技大学官网，8月13日，青岛科技大学高分子科学与工程学院刘凯教授(第一作者)在国际顶级学术期刊Nature发表题为“N-type thermoelectric elastomers（N型热电弹性体）”论文，实现了学校在国际高水平学术期刊的历史性重大突破！

随着可穿戴电子设备和软生物电子学的飞速发展，如何提供高效、灵活的能源解决方案已成为亟待解决的关键问题。热电发电技术作为一种能够将温差转化为电能的有效方式，已展现出广泛的应用前景。然而，传统热电器件多采用无机热电材料，侧重于在刚性结构下的应用，缺乏弹性和形状适应性，在柔性和可穿戴设备中应用上受到显著限制。针对这一问题，刘凯开发了首个N型热电弹性体（TEE），一种兼具弹性、伸展性和热电转化能力的创新材料，为上述领域的能源采集技术开辟了新的方向。

基于此，研究团队制造了首个弹性热电发电机，展示了其在人体热能收集中的应用，并展现了驱动可穿戴电子设备和生物传感器的潜力。与无机热电器件不同，弹性热电发电机无需复杂的互连结构，能够直接与皮肤表面适配，同时保持较高的填充因子和较低的热阻，使得该器件能够兼具高效的热电转换效率和优异的舒适性、形状适应性，为柔性电子学和可穿戴设备的能源采集技术提供了崭新的解决方案。

北京大学为第一完成单位，青岛科技大学为第二完成单位，北京大学材料科学与工程学院雷霆教授是唯一通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、北京市杰出青年基金、北京大学高性能计算平台、北京大学材料加工与测试中心、青岛科技大学橡胶行业创新研发技术中心等的大力支持，该研究成果在Nature正刊发表，标志着青岛科技大学在橡胶与高分子材料领域热电弹性体材料方面取得了具有国际显示度的重大科研成果。

刘凯，博士，青岛科技大学教授、博导，山东省泰山学者青年专家、山东省高等学校青年创新团队带头人、橡胶智能电子交叉研究中心主任。于2011-2018年本硕就读于青岛科技大学高分子科学与工程学院，在华静教授指导下系统开展弹性体功能化改性及其应用研究；随后于2018至2022年在中国科学院化学研究所攻读博士学位，师从郭云龙研究员（国家优青）与刘云圻院士，致力于高性能本征可拉伸有机晶体管的制备及功能化研究；2022年7月起进入北京大学材料科学与工程学院开展博士后工作，在雷霆教授（国家杰青）指导下进行柔性热电材料与器件制备研究；2024年7月通过第四层次人才引进入职青岛科技大学。

刘凯博士长期从事弹性体功能化改性（高阻尼橡胶、记忆橡胶、自修复橡胶等）及本征可拉伸光、热、电材料与器件制备研究工作，并致力于开拓弹性体聚合物在高性能工程轮胎、轨道交通等传统领域以及在电子皮肤、人机界面、高端医疗器械及废热生电等新兴领域中的应用，取得许多优异成果。以第一/通讯作者在Nat. Commun. (2)、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater. (3)、Adv. Funct. Mater. (2)、Natl. Sci. Rev.、CCS Chemistry、npj Flex. Electron.等期刊发表SCI文章30余篇（总计影响因子>300），多篇被Adv. Mater.和J. Am. Chem. Soc.选为封面文章，申请专利10余项，其中一项获得中国优秀专利称号；担任Chinese Chemical Letters（CCL）和Wearable Electronics杂志青年编委；参加国内外学术会议邀请报告累计15次。获得化学所青年科学奖优秀奖、三好学生标兵、北京大学博雅博士后、山东泰山学者青年专家、山东省高等学校青年创新团队带头人等荣誉称号。

青岛科技大学是一所以工为主，理、工、文、经、管、医、法、艺、教等学科协调发展、特色鲜明的多科性大学。学校是国家“111计划”立项建设单位、山东省属重点建设的大学和山东省应用基础型人才培养特色名校，学校前身是创建于1950年的沈阳轻工业高级职业学校，1956年迁至青岛，更名为青岛橡胶工业学校；1958年升格为山东化工学院，1984年、2002年先后更名为青岛化工学院和青岛科技大学。被社会赞誉为“中国橡胶工业的黄埔”。