李清文，中科院苏州纳米所副所长、研究员、博士生导师，享受国务院政府特殊津贴。曾获江苏省333工程培养对象（2016）、江苏省科技进步三等奖（2014）、苏州工业园区领军人才（2011）、江苏省创新创业人才（2009）等荣誉。2001年至2007年，分别在北京大学化学与分子工程学院、英国剑桥大学材料系和美国Los Alamos 国家实验室以博士后和助理研究员身份，从事碳纳米管制备与应用技术研究。2007年底回国加入中科院苏州纳米所，致力于纳米碳材料的低成本可控制备、多级结构加工以及纳米碳宏观体在功能复合材料和能源方面应用研究，曾主持和参与总装预研及成果转化项目、科技部纳米专项、基金委面上、中科院重点部署项目、江苏省成果转化重点项目等重大项目，在高纯度半导体碳纳米管分离、碳纳米管纤维与薄膜连续制备技术已成功获得技术转化，在Nature，Nat. Mater.，Nat. Nanotech., Adv. Mat., JACS, ACS Nano, Small等著名国际期刊上发表学术论文100余篇，引用次数逾4000次，获得授权发明专利30余项。国际著名杂志Carbon和Advanced Electronic Materials编委。
成果介绍
01
单手性碳纳米管高纯度可控分离
尽管已经有许多方法(如梯度密度离心法、凝胶色谱法、双水相法)可以分离得到多种单手性碳纳米管，但是这些单手性碳管的直径基本在1纳米以下，在电子和光电应用中受到限制。 中科院苏州纳米所李清文、邱松团队与中科院金属所孙东明研究员共同报道了1.2纳米直径单手性碳纳米管的高纯度分离与高性能晶体管器件的研究工作。研究团队合成和筛选了大量共轭聚合物体系，发现两种含吡啶单元共聚物PFP和PCP具有典型的大直径选择性特性，在此基础上发展了两种单手性碳管的高纯度分离策略：增强超速离心（Enhanced Ultracentrifugation E-UCG) 和 多步提取（Stepwise Extraction Processing STEP)。分别得到了单手性纯度为92.3%的(10,8) 碳管和95.6%的(12,5) 碳管。该论文以题“ High-Purity Monochiral Carbon Nanotubes with a 1.2 nm Diameter for High-Performance Field-Effect Transistors”发表在 Advanced Functional Materials上。
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02
新工艺实现超强多功能碳纳米管纤维的无损重构
碳纳米管的有序化已成为开发高性能碳纳米管纤维的关键挑战之一。 李清文研究员团队基于界面鼓泡诱导碳纳米管框架膨胀，开发了一种无损、多功能化策略。结果表明，在连续拉伸和致密化后，膨胀的碳纳米管框架可以转变为高度排列和致密化的纤维，其拉伸强度高达5.18 GPa。该论文以题 “Interfacial-bubbling-induced nondestructive expansion to reconstruct superstrong and multifunctional carbon nanotube fibers”发表在 Carbon上。
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03
可植入生物体内的碳烯纤维电极
由于神经内电极可能损伤轴突和血管，因此无创的神经外电极是首选，神经外电极面临的最大挑战是其电极-神经界面在神经运动过程中的不稳定性。 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所的康黎星和李清文研究员以及北京大学的张锦教授团队设计了一种自适应的、可伸缩的、生物相容的碳烯体外电极。该电极将刚性的二维石墨烯纳米片集成在软碳纳米管(CNT)纤维上，由于碳纳米管纤维的柔性和坚固的特性，杂化碳电极可以方便地定制成各种复杂的形状，其机械模量范围很宽(0.5-600kPa)，与传统的金属电极相比，碳烯电极表现出更好的性能，峰-峰值的动作电位比商品铂电极要高310%。该论文以题“ Modulus-Tailorable, Stretchable, and Biocompatible Carbonene Fiber for Adaptive Neural Electrode”发表在 Advanced Functional Materials上。
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04
3D打印豆荚结构光热相变储能微格
相变材料（PCM）的有效和可靠封装是实现高性能光热能量捕获和储存的关键。然而，传统PCM封装技术在相变时容易发生泄漏，并且难以实现规模化制备，限制了其光热能量利用。 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张永毅研究员、李清文研究员、河南理工大学杨政鹏教授受天然豆类结构启发，提出了基于挤出的核-鞘3D打印策略构建豆荚结构正十八烷(OD)/石墨烯(BOG)相变微格的方法。相变微格具有规则的多孔结构，OD“豆”被独立有效封装在由紧密堆叠和排列的石墨烯薄片构成的高度互联石墨烯网络包裹层中。独特的结构特征有利于光扩散进入相变微格内部、快速光热能量捕获和传递，因而具有较高的潜热、光热能量储存容量和效率，即使在多次循环和部分破损的BOG中也不会发生泄漏和形状变化。该论文以题“ Bean Pod-Inspired 3D-Printed Phase Change Microlattices forSolar-Thermal Energy Harvesting and Storage”发表在 Small上。
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05
高可逆水系Zn-MnO2电池
可充电Zn-MnO2电池在温和的水系电解质中发生可逆插层反应时存在正极降解等问题。 苏州纳米技术与纳米仿生研究所邸江涛和李清文研究员团队通过补充MnO2在温和水系电解质中的沉积溶解，实现了高耐久性、高能量密度的Zn-MnO2电池。将Mn2+浓度调整到一个临界范围，可以在不发生析氧反应的情况下实现可逆的MnO2/Mn2+氧化还原转化反应，构建了16000次循环没有明显容量衰减、极高耐久和高能量密度的电池。该论文以题“ Highly Reversible Aqueous Zn-MnO2 Battery by Supplementing Mn2+-Mediated MnO2 Deposition and Dissolution”发表在 先进功能材料期刊上。
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06
同轴非对称超级电容器
同轴非对称纤维型器件具有体积小、便携、工作窗口大等优势，但是同轴非对称纤维器件仍然存在能量密度低，电极材料及结构设计的局限性等问题限制其进一步应用。 中科院苏州纳米所李清文研究员团队与佐治亚理工学院Ching-ping Wong教授团队合作设计并制备了Zn-CuO@MnO2纳米线阵列电极。使用Zn0.11CuO@MnO2作为核电极（正极），生长在碳纳米管薄膜上的VN纳米线阵列作为负极包覆在核电极表面组装同轴非对称超级电容器，工作电压能够达到1.8 V，比容量为296.6 mF/cm2，能量密度为133.5 mWh/cm2。该论文以题“ Atomic Modulation 3D Conductive Frameworks Boosts Performance of MnO2 for Coaxial Fiber-Shaped Supercapacitors”发表在 Nano-Micro Letters上。
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07
电化学人工肌肉纤维
在目前研究的众多人工肌肉纤维中，基于离子嵌入/脱出的电化学人工肌肉纤维由于其低的工作电压，无明显热效应等特点而引起科研人员的浓厚兴趣。但是目前的电化学人工肌肉纤维主要是基于液态的工作体系，无法在空气中稳定的工作，这严重限制了电化学人工肌肉的应用范围。 中科院苏州纳米所邸江涛、李清文团队从材料选择和结构设计出发，构筑了一种离子液体填充纳米纤维鞘层的电化学人工肌肉纤维。该电化学人工肌肉纤维能够在空气中稳定工作，施加低电压时，阴阳离子分别超正负电极迁移并嵌入，使得人工肌肉纤维收缩。当移除电压时，阴阳离子从电极脱出，人工肌肉纤维恢复原长。该论文以题“ Strong and Robust Electrochemical Artificial Muscles by Ionic-Liquid-in-Nanofiber-Sheathed Carbon Nanotube Yarns”发表在 Small上。
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