李韦伟

男， 北京化工大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2001.09 - 2005.07 中国科学技术大学，本科，高分子化学专业
2005.09 - 2010.07 中国科学院化学研究所，博士，高分子化学
2010.09 - 2011.09 加拿大阿尔伯塔大学，博士后
2011.10 - 2014.09 荷兰埃因霍温理工大学，博士后
2014.10 - 2019.09 中国科学院化学研究所，有机固体实验室，研究员
2019.10 - 现在，北京化工大学，材料科学与工程学院，教授

研究领域和兴趣

有机光电

主要业绩

有机太阳能电池作为一种光电转换半导体器件，在能源与柔性电子领域具有重要地位。根据吸光层材料种类，有机太阳能电池可以分为单组分与双组分两大领域。近年来，双组分电池领域取得了巨大成功，特别是在国内研究者的努力下，一系列给体材料与非富勒烯受体材料被开发出来，光电转换效率接近20%。
效率、成本和稳定性是有机太阳能电池走向应用的关键。双组分电池采用物理共混的给/受体组成吸光层，在长时间使用过程中，给/受体分子的运动造成自聚集，严重影响形貌与电池稳定性。研究者提出了多种策略，例如交联、提高玻璃化温度以及增加给/受体相容性等，以削弱自聚集倾向，提高电池稳定性。自2017年起，申请人针对稳定性问题，致力于单组分有机太阳能电池领域的研究。与物理共混的给/受体不同，单组分电池的吸光层采用单一共轭材料，给/受体通过共价键连接，有效地抑制了分子运动，从而显著解决了自聚集问题，极大地提高了电池稳定性。
尽管单组分电池的研究历史已逾60年，但受电子与空穴复合严重的困扰，研究进展缓慢，光电转换效率低于4%。因此，如何设计合成具有有效纳米相分离的单组分材料体系，以实现高效的电荷传输并降低电荷复合几率，一直是该领域极具挑战的科学难题。
基于单组分电池的科学意义和面临的挑战，申请人成功开发了多种双缆共轭高分子材料体系，获得了高度有序的微相分离结构，从而解决了电荷复合严重的问题，使单组分电池效率突破至13%以上，并具有高稳定性，推动了单组分有机太阳能电池领域的发展。主要学术贡献包括：
（1）开发了通用的单体合成方法和聚合策略，解决了双缆功能单体合成困难、聚合活性低的问题，获得了大量双缆共轭高分子材料，丰富了单组分材料种类；
（2）建立了双缆共轭高分子微相分离的研究体系，包括影响因素、调控方法和相分离结构，并明晰了相分离结构与单组分电池光电转换物理过程之间的关系；
（3）发现了给/受体距离是影响开路电压的关键因素，从而成功突破了光电转换效率的瓶颈，实现了单组分电池效率的显著提升，并开发出具有优异光、热、力学稳定性的柔性单组分电池器件；
迄今为止，申请人主持了各类科研项目共6项，包括中组部海外高层次人才计划（2015年）、北京市杰出青年科学基金（2021年）、面上项目3项、基金委重大研究计划培育项目1项；在Nat. Commun.等共发表SCI论文221篇，其中通讯作者论文147篇，第一作者论文18篇。2019年以来，发表通讯作者论文107篇，包括Nat. Commun. (1篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (8篇)、Adv. Mater. (3篇)、Joule (1篇)、Acc. Chem. Res. (1篇)、CCS Chem. (1篇)、Adv. Funct. Mater. (1篇)、Macromolecules (11篇)、ACS Appl. Mater. Interfaces (9篇)、Sci. China Chem. (2篇)、J. Mater. Chem. A (5篇)等；申请中国发明专利29项，其中14项已获授权；在国际国内会议作邀请报告近20次。发表的全部论文被SCI他引8765次。受邀担任Chinese Chemical Letters的编委以及物理化学学报的高级编委。

代表成果

1. Chao Wang, Qiaomei Chen,* Cuifeng Zhang, Bingyu Han, Xucong Liu, Shijie Liang, Bo Wang, Chengyi Xiao, Bin Gao, Zheng Tang, Guanghao Lu, Liming Ding* and Weiwei Li.* A 6-Arm Three-Blade Propeller Electron Acceptor for Organic Solar Cells with Efficiency over 19%. CCS Chem. 2024, DOI: 10.31635/ccschem.024.202404023.
2. Qian Xie, Xiangmeng Deng, Chaowei Zhao,* Jie Fang, Dongdong Xia, Yuefeng Zhang, Feng Ding, Jiali Wang, Mengdi Li, Zhou Zhang, Chengyi Xiao, Xunfan Liao, Lang Jiang, Bin Huang, Runying Dai,* Weiwei Li.* Ethylenedioxythiophene-based Small Molecular Donor with Multiple Conformation Locks for Organic Solar Cells with Efficiency of 19.3%. Angew. Chem. Int. Ed., 2024, DOI:10.1002/anie.202403015.
3. Junjie Zhang, Qiaomei Chen,* Mengdi Li, Guangcong Zhang, Zhou Zhang, Xiangmeng Deng, Jingwei Xue, Chaowei Zhao, Chengyi Xiao, Wei Ma, Weiwei Li.* Carboxylating Elastomer via Thiol-Ene Click Reaction to Improve Miscibility with Conjugated Polymers for Mechanically Robust Organic Solar Cells with Efficiency of 19%. Adv. Mater., 2024, 36, 2312805.
4. Guangcong Zhang, Qiaomei Chen,* Zhou Zhang, Zihao Gao, Chengyi Xiao, Yen Wei, Weiwei Li.* NiOx Nanoparticles Hole-Transporting Layer Regulated by Ionic Radius-Controlled Doping and Reductive Agent for Organic Solar Cells with Efficiency of 19.18%. Adv. Mater., 2024, 36, 2310630.
5. Xucong Liu, Zhou Zhang, Chao Wang,* Cuifen Zhang, Shijie Liang, Haisheng Fang, Bo Wang, Zheng Tang, Chengyi Xiao,* Weiwei Li.* A Pyrene-Fused Dimerized Acceptor for Ternary Organic Solar Cells with 19% Efficiency and High Thermal Stability. Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63, e202316039.
6. Chong Guan, Chengyi Xiao,* Xin Liu, Zhijie Hu, Ruoyao Wang, Chao Wang, Chengcheng Xie,* Ziqi Cai, Weiwei Li.* Non-Covalent Interactions between Polyvinyl Chloride and Conjugated Polymers Enable Excellent Mechanical Properties and High Stability in Organic Solar Cells. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62, e202312357.
7. Shijie Liang, Chengyi Xiao,* Chengcheng Xie, Baiqiao Liu, Haisheng Fang, Weiwei Li.* 13% Single-Component Organic Solar Cells based on Double-Cable Conjugated Polymers with Pendent Y-Series Acceptors. Adv. Mater., 2023, 35, 2300629.
8. Guangcong Zhang, Qiaomei Chen,* Zhou Zhang, Jie Fang, Chaowei Zhao, Weiwei Li.* Co-La-Based Hole-Transporting Layers for Binary Organic Solar Cells with 18.82% Efficiency. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 135, 202216304.
9. Shijie Liang, Baiqiao Liu, Safakath Karuthedath, Jing Wang, Yakun He, Wen Liang Tan, Hao Li, Yunhua Xu, Ning Li, Jianhui Hou, Zheng Tang, Frédéric Laquai, Christopher R. McNeill, Christoph J. Brabec, Weiwei Li.* Double-Cable Conjugated Polymers with Pendent Near-Infrared Electron Acceptors for Single-Component Organic Solar Cells. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, 61, 202209316.
10. Shijie Liang, Xudong Jiang, Chengyi Xiao,* Cheng Li, Qiaomei Chen,* Weiwei Li.* Double-Cable Conjugated Polymers with Pendant Rylene Diimides for Single-Component Organic Solar Cells. Acc. Chem. Res., 2021, 54, 2227-2237.

*以上信息由高级会员个人更新和维护。