柯肯達爾效應(Kirkendall effect)是冶金學中的經典現象,最早由柯肯達爾在上世紀四十年代發現,兩種擴散速率不同的金屬組成的擴散偶中的非平衡相互擴散過程導緻在擴散速度較快的金屬一側中形成孔洞缺陷。柯肯達爾效應會減弱異種金屬焊接界面的結合強度;對柯肯達爾效應進行合理應用,可實現微納空心結構的簡單合成。但目前在許多體系中,柯肯達爾效應難以出現,未能獲得所需的空心結構。
針對這一問題,近期我院文偉教授團隊以複雜空心結構氮化钛合金薄膜的構築為例,提出了“表面誘導”柯肯達爾效應,通過對固态材料的表面修飾,誘導柯肯達爾效應的産生。氮化钛(TiN)是一種金屬間化合物型的合金材料,具有高電導率和高硬度的特點。利用“表面誘導”柯肯達爾效應,成功獲得了具有空心結構的分級氮化钛3D陣列;用其組裝的超級電容器具有“超快”充放電的能力,且具有超長的循環壽命(35萬次以上)。相關成果發表于J. Mater. Chem. A期刊(中科院1區,影響因子10.733,論文鍊接https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/TA/C9TA07642E#!divAbstract),海南大學為第一完成單位,論文第一作者及通訊作者為文偉教授,2016級碩士研究生姚金呈為第二作者,論文合作者包括浙江大學吳進明教授等。該研究工作得到了國家自然科學基金項目(項目編号51862005、51502065)的資助。
文偉教授近年來的研究工作主要側重于分級結構陣列的構築,已在Chem、Appl. Mater. Toady(被期刊選為封面論文)、J. Mater. Chem. A等期刊發表研究論文多篇。


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