受国家自然科学基金和国家高技术研究发展计划（863计划）等科研项目的资助，薛晨阳教授及其学生王永华、海振银分别在《nature》旗下期刊《Scientific Report》以及材料科学领域高水平国际期刊《Applied Surface Science》上发表论文，其中以海振银为第一作者的“Facile synthesis of core-shell structured PANI-Co3O4 nanocomposites with superior electrochemical performance in supercapacitors”入选ESI高被引论文。薛晨阳教授及其学生王永华在《nature》旗下期刊《Scientific Report》上发表了论文“Tunable optical analog to electromagnetically induced transparency in graphene-ring resonators system”（Scientific Reports, 6, 38891, 2016）。随着现代社会信息化的高度发展，人们对硬件的处理和信息传递速度的要求也越来越高，然而随着摩尔定律逐渐失效，电子芯片逐渐显现出它的局限性，而光信号与电信号相比具有传输速度快、数据容量大、抗干扰强等优点，因此利用集成光路代替集成电路成为国际上的研究热点。薛晨阳教授课题组通过对硅基集成光波导器件的研究，成功在硅芯片上实现了光信号的耦合与传输，并将新型二维材料−石墨烯与光波导进行集成，提出了一种利用石墨烯调控光学类电磁诱导透明效应的方法，该方法不仅解决了芯片上光学类电磁诱导透明透明效应难以实现的问题，而且实现了对光学类电磁诱导透明效应的动态调控，利用这种结构可以实现对芯片内光速的控制，以及对光的延时与缓存，在光信息芯片中有广阔的应用前景。




a.石墨烯光波导复合结构 b.石墨烯对光学类电磁诱导透明效应调控的实验测试图 同年，薛晨阳教授及其学生海振银在材料科学领域高水平国际期刊《Applied Surface Science》上发表的论文“Facile synthesis of core-shell structured PANI-Co3O4 nanocomposites with superior electrochemical performance in supercapacitors”入选ESI高被引论文。ESI高被引论文是该领域过去10年所有SCI收录论文中，引用次数排在前1%的论文，具有很高的学术水平。《Scientific Reports》是自然出版集团（Nature Publishing Group）于2011年创办的的综合性科学期刊，涉及的研究领域覆盖自然科学各个学科，目前被PubMed和SCI收录，涉及的研究领域覆盖自然科学各个学科，2016年影响因子5.228。



该研究成果的目的是为了解决传统化石能源危机和环境污染问题，电化学超级电容器，作为一种高储能密度、快速充放电、高循环寿命的储能器件，备受研究人员关注。近年来，四氧化三钴，由于其具有良好的电化学活性和极高的理论比电容，广泛用于超级电容器电极材料的研制，但该材料的低电导和有限离子扩散性能限制了其应用。为此，薛晨阳教授课题组利用一种导电聚合物聚苯胺对纳米四氧化三钴颗粒进行包覆，研制了核壳结构聚苯胺/四氧化三钴复合纳米颗粒，并通过该纳米复合材料制备了电化学超级电容器电极。电化学测试表明，聚苯胺的包覆有效的提高了四氧化三钴的导电性和离子扩散性能。基于该材料的电化学超级电容器在1.25 A/g的放电电流密度下，测得比电容高达1184 F/g，经过1000次循环充放电测试，比电容仍有84.9%的余量。该研究成果很有潜力成为电化学超级电容器实用化电极材料的候选之一。该研究得到了国家自然科学基金和国家高技术研究发展计划（863计划）等科研项目的资助。



四氧化三钴纳米颗粒和聚苯胺/四氧化三钴纳米颗粒SEM图




聚苯胺/四氧化三钴电极充放电测试以及电极循环寿命测试