西南大学 材料与能源学院简介及专业设置与介绍

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西南大学 材料与能源学院简介及专业设置与介绍      http://fmae.swu.edu.cn/
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西南大学材料与能源学院起源于2001年成立的原西南师范大学材料科学研究所。2003年，材料科学研究所更名为材料科学与工程学院。2011年，西南大学成立洁净能源与先进材料研究院。2013年，两院合并组建材料与能源学部。2019年，更名为西南大学材料与能源学院。

学院现有教职工91名，其中专任教师76名，教授27名、副教授32名，国家级人才2名。专任教师中97%以上具有博士学位、75%以上具有海外学历或进修经历，高级职称占77.6%。目前在校生为973人，其中，本科生624人，硕士研究生317人，博士研究生32人。

学院建立了从本科、硕士到博士的完整的人才培养体系，设有洁净能源科学、纳米生物医学交叉学科博士点和博士后工作站；有材料科学与工程一级学科硕士点和材料与化工专业硕士学位点；设有金属材料工程和材料物理两个本科专业，均为重庆市一流本科专业建设点，其中材料物理专业为重庆市特色专业。

学院拥有洁净能源材料与技术重庆市重点实验室在内的系列科学研究平台，拥有X射线光电子能谱仪、透射电子显微镜、场发射扫描电子显微镜、共聚焦荧光显微镜、原子力显微镜等在内的大型仪器设备50余台，仪器设备总价值超1亿元。

学院围绕“四个面向”，积极调整学科发展思路，通过凝练研究方向、整合学术队伍，组成了10个教学和研究团队，在新能源材料、生物医用材料、功能陶瓷和金属功能材料等领域取得了一批研究成果。近三年，学院教学科研人员在Nature Commun.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、Biomaterials、Acta Mater.等期刊发表论文500余篇。新增国家及省部级纵向课题60余项，承接企业委托横向课题27项，实现专利成果转化/转让14项。

学院全面落实立德树人根本任务，坚持“以本为本、四个回归”，以培养研究型和创新型人才为目标，不断提升人才培养质量。毕业生就业良好，近几年本科生平均升学率45%左右，学生在中国“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中屡获佳绩。

(更新于2023年4月)


科研方向 --> 能源材料

一）二次电池团队
二次电池团队面向国家重大需求和面向经济主战场，致力于提高电池的能量密度、充电速度、循环寿命和安全性，以满足不断增长的应用需求。主要研究对象包括新型电池材料的开发，如锂、钠、固态电池和钠硫电池以及电池电化学性能优化、循环寿命延长、能源密度提升、充电效率改进和环境友好性的改进。这一研究领域的成果将对未来能源存储和电动交通领域产生深远影响，推动可持续发展和减少对化石燃料的依赖。经过十余年的发展，学院已经形成了以下几个特色的研究方向：
1.钠离子电池正极材料和硬碳负极研究；
2.钠离子电池补钠剂和高柔性粘结剂性能研究；
3.室温钠硫电池研究；
4.全固态电池性能研究；
5.水系锌离子电池研究；
6.高比能锂电池性能研究。

二）纳米催化与能源材料团队
纳米催化与能源材料团队聚焦纳米尺度下的催化科学问题，从催化材料设计合成、性能评估与构效关系三个层次，采用实验研究和理论计算相结合的方式，对涉及能源存储转化和环境污染治理相关的关键反应的催化科学问题进行探索，在电解水制氢制氧、燃料电池催化剂、电合成高附加值化学品、环境污染物催化降解等领域开展研究。团队形成了以下几个特色的研究方向：
1.电解水制氢中的电化学催化研究；
2.半导体光催化剂的设计合成与性能调控；
3.燃料电池高效贵金属催化剂；
4.氧还原制过氧化氢、硝酸根还原制氨等高效电合成催化剂。

三）碳中和研究团队
碳中和研究团队面向国家双碳战略，致力于提高可再生能源的转换效率和利用效率、减少碳排放和最终实现零碳排放，实现绿水青山即是金山银山。主要研究对象包括钙钛矿太阳能电池的性能提高和产业化工艺探索和各种可再生能源的综合利用。学院已经形成如下几个有特色的研究方向：
1.钙钛矿太阳能电池的基础研究和产业化探索；
2.浅层地热能的利用与综合能源利用；
3.能源相关的科研设备的开发与研制；
4.能源综合利用场景的建模与模拟；
5.节能技术的开发与应用；
6.碳汇管理与利用。

四）多尺度模拟和人工智能团队
多尺度模拟和人工智能团队面向国家重大需求和面向能源材料科研前沿热点问题，致力于光电、热电、燃烧、固体储氢等方向的理论研究和模拟计算方法的开发，为相关领域的研究发展提供理论基础和指引方向。主要研究对象包括新型光伏、二维能源材料、催化材料的设计和性能预测，如非富勒烯、钙钛矿空穴传输层、石墨烯、硅氧烷和有机无机催化材料。也包括燃烧反应的骨架机理探索。这一研究领域的成果将对未来光伏、催化和储氢材料、二维材料、燃烧等研究领域产生深远影响，推动可持续发展和减少对化石燃料的依赖，有助于新能源的研究和开发。经过十余年的发展，团队已经形成了以下几个特色的研究方向：
1.光伏材料包括新型有机高分子和小分子的理论设计和机理研究；
2.人工智能和机器学习在新材料设计和燃烧方面的应用；
3.光电、热电、催化的理论研究和模拟计算方法的开发；
4.储氢材料的机理和设计；
5.燃烧反应的骨架机理自动化生成。


科研方向 --> 结构材料

一）金属及其粉体材料研究团队
金属及其粉体材料研究团队以铝、镁、钛基轻金属，WC-Co、陶瓷基粉末冶金超硬材料（刀具）的制备、合成、加工新技术和产业化应用为主要工作内容，致力于产学研联合，促进校企合作共赢。研究成果服务于国防军工等重要领域，获得国家技术发明奖、中国有色金属工业科学技术奖，重庆市科技进步奖。经过十余年的发展，形成以下几个特色研究方向：
1.金属材料成型理论和技术研究；
2.复合材料制备及加工技术研究；
3.结构功能一体化粉体材料研究；
4.多场耦合记忆合金制冷技术研究；
5.新型轻合金设计与制备技术研究；
6.先进表征与材料高通量实验技术。

二）极端环境金属材料研究团队
极端环境金属材料研究团队着眼于国家发展与安全的长远利益，聚焦极端环境下（轨道交通、反应堆技术、深海深空探测等）金属材料的服役性能与防护技术，围绕强韧化、轻量化、抗蠕变、抗氧化、抗辐照、耐磨损、耐腐蚀等性能要求，深入研究成分设计、结构优化、制备加工及组织调控等方面的影响机理，形成了以下几个特色的研究方向：
1.亚稳态工程技术（非晶合金、高熵合金、难熔合金）
2.腐蚀与防护技术（激光熔覆、化学热处理、热喷涂）
3.轻量化金属成形技术（高强钢、轻合金、金属基复合材料）

三）先进陶瓷团队
先进陶瓷团队面向重庆市举全市之力打造的智能网联新能源汽车、新一代电子信息制造业、先进材料三个产业集群，围绕陶瓷介质极化剪裁高效构筑这一核心主题，致力于提升陶瓷性能及器件构建。主要研究对象包括铁电陶瓷电容器介质材料、压电陶瓷、陶瓷基板等的开发，如钛酸钡基、钛酸铋钠基等陶瓷介质、PZT基高温度稳定性压电陶瓷、氧化铝和氮化硅陶瓷基板等；同时针对清洁能源，开发固体氧化物燃料电池及固态电解质；并针对废水处理和节能减排，为企业定制可靠、高效、低成本工艺路线，开发与实施逆卡诺循环蒸发技术，实现45℃蒸发。团队成员十余年来扎根上述领域，针对基础陶瓷材料、应用器件、环保节能等方面进行了系统研究，已形成以下几个特色研究方向：
1.介电储能陶瓷及电容器件；
2.压电陶瓷、电致应变陶瓷及传感器件；
3.固体氧化物燃料电池及固态电解质；
4.逆卡诺循环低温蒸发技术及整体设备。

四）新薄膜材料团队
新薄膜材料团队坚持四个面向，解决卡脖子问题，开展表面技术相关装备国产化、物理气相沉积及其关键工艺技术开发、及表面检测技术的应用研究。长期聚焦纳米超硬膜、类金刚石碳膜、功能性装饰膜、高熵薄膜等二维薄膜材料的研究，针对具体应用场景，开发特色镀膜装备及相应薄膜涂层工艺体系，逐渐形成了具有以下特色的几个研究方向：
1.高能高通量绿色镀膜技术及装备
2.超高强韧涂层技术
3.材料表界面处理与新能源材料功能强化


科研方向 --> 生物材料

一）纳米生物材料研究团队
纳米生物材料研究团队着眼于《“健康中国2030”规划纲要》等国家重大战略，以突破重庆“33618”先进材料和生物医药产业技术难题为目标，聚焦新型多功能纳米生物材料的可控构筑，并深入探究其生物学效应与机制，应用于纳米药物递送、生物传感、诊疗一体化等领域，经过十余年的发展与凝练，目前已形成了以下几个特色的研究方向：
1.有机/无机杂化微纳生物材料的设计加工
2.多功能纳米酶材料的设计制备及疾病诊疗研究
3.多功能、多模态、多尺度的药物递送系统的构建及应用
4.具有免疫活性调节功能的生物材料制备及应用

二）生物表界面材料团队
生物表界面材料团队由国家级领军人才康燕堂教授领衔，围绕设计与制备新型生物材料与器件开展研究，用以解决当前植入式医疗器械、疫苗佐剂研发、临床检验检测以及健康智能监测等方面的关键需求，探索微纳结构与机体作用机制，重点关注生物表界面材料精准构筑、生物单元表界面交互作用问题，探索生物表界面对类器官、细胞、细菌等生物学行为调控和人体生理信号识别，结构与多场耦合协同治疗的应用。目前聚焦以下几个研究方向：
1.植介入材料
2.新型疫苗佐剂材料
3.柔性可穿戴电子器件


专业名称：金属材料工程
学位：工学学士
学制：4年
学费：4500/学年
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（1）专业简介
金属材料工程专业是材料学科基础专业，是国家经济建设的支柱，在汽车工业、新能源、航空航天、国防军工等各行业发挥着至关重要的作用。本专业是重庆市一流本科专业，实行材料类大类招生，学制4年，在第3学期进行专业分流。专业依托“材料科学与工程”一级学科硕士点、“材料与化工”专业硕士学位点，面向全球材料技术前沿，面向国家重大工程和国防对新材料重大需求，服务全国及西南地区现代制造业集群体系，培养具有家国情怀、全球素养、知识综合、创新突出，能引领新一轮材料科技革命和产业变革的一流本科生。本专业毕业生主要在生产企业、高等学校或科研院所从事金属材料的生产制造、性能检验、技术开发和经营管理等方面工作。
（2）培养目标
金属材料工程专业全面落实立德树人根本任务，服务国家战略和地方经济社会发展，培养具有基础扎实、创新实践能力强、良好职业素养和高度社会责任感，能够在汽车制造和机械装备等相关工程领域从事产品测试、工艺设计、技术开发、科学研究及项目管理等工作的高级工程技术人才。
（3）核心课程  
《工程力学》、《材料力学性能》、《材料分析测试技术》、《金属材料学》、《材料科学基础》、《工程设备设计基础》、《金属工艺学》、《金属腐蚀与防护》、《金属热处理原理与工艺》
（4）就业方向(100字以内)
毕业生主要进入汽车制造业（一汽、长安、比亚迪、赛力斯等）、机械装备行业（中船重工、重油高科等）和电子信息产业（京东方、华润微电子等）从事材料研发。近年来，40%以上的毕业生进入中科院金属所、上海交大等科研院所继续深造。
（5）优势特色
金属材料工程专业现有专任教师25人，其中教授7人，副教授11人。专任教师中96%以上具有博士学位、70%以上具有海外学习或工作经历。先后承担了国家国际科技合作专项、国家自然科学基础等国家级科研项目30余项，研究成果荣获重庆市科技进步一等奖、重庆市自然科学二等奖等多项省部级奖项。本专业已形成了以汽车制造材料和机械装备材料为核心，以培养实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才为目标的特色培养模式。


专业名称：材料物理
学位：工学学士
学制：4年
学费：4500/学年
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（1）专业简介
材料物理专业于2002年开始招生，是重庆市特色建设专业和重庆市一流本科专业建设点。本专业面向国家战略和经济社会发展需求，主要围绕光电技术领域涉及的先进功能材料开展相关科学与应用技术研究，为现代先进高新材料工程与技术领域培育具备核心知识与技能的科技人才。
（2）培养目标
材料物理专业全面落实立德树人根本任务，服务国家战略和地方经济社会发展，培养具有基础扎实、创新实践能力强、良好职业素养和高度社会责任感，能够在光电技术和新能源相关的工程领域从事材料制品与器件的测试、工艺设计、技术开发、科学研究及项目管理等工作的高级工程技术人才。
（3）核心课程
《固体物理》、《材料物理学》、《材料科学基础》、《物理化学》、《计算材料学》、《工程力学》、《材料分析测试技术》、《材料制备技术》
（4）就业去向
毕业生主要进入光电子和新能源相关的生产企业或科研院所（京东方、TCL、长安、比亚迪等）从事材料研发、工艺设计、经营管理等工作，也有约一半毕业生进入国内外一流高校或科研院所攻读研究生学位，近年来涌现了多名获国家级人才称号的校友。
（5）优势特色
本专业师资力量雄厚，拥有包括多名国家级和省部级人才的专任师资队伍，专业课程教师100%具有博士学位，70%以上具有海外留学经历，教学和科研成果丰硕。实施本科生异师制，加强学生全过程培养指导。学院对专业发展投入充足，提供专项经费支持学生开展科研活动，学生参与科创活动踊跃，创新氛围浓厚，在历年大学生科技竞赛中斩获佳绩。


专业名称：新能源材料与器件
学位：工学学士
学制：4年
学费：4500/学年
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（1）专业简介
新能源材料与器件专业是响应国家“碳达峰和碳中和”战略和新能源、新材料、高端装备和可持续发展等需求而设置的材料类本科专业，本专业以材料科学和电化学为基础、以化学电源和太阳能电池材料及器件设计制造为特色。本专业实行材料类大类招生，学制4年，在第3学期专业分流后进入按专业培养阶段。专业依托于西南大学材料与能源学院现有的材料科学与工程一级学科硕士学位授权点、洁净能源科学硕士学位授权点和材料与化工硕士专业学位授权点，立足于材料学科前沿，理工结合，构建多学科交叉、产教融合型工程人才培养架构，为学生提供优良的科学实践和创新培训，强化学生创新能力培养，为新能源材料的制备、改性、器件设计、制造及应用等领域培养研究和应用人才。
（2）培养目标
本专业立足重庆，服务国家战略和地方经济社会发展，坚持立德树人的根本任务，旨在培养德智体美劳全面发展、身心健康、具有良好的人文素养、社会责任感和职业道德、创新意识和国际视野，掌握扎实的基础理论知识、专业知识和专业技能的新型工程技术人才，具备新能源材料与器件生产创新思维和实践能力，能在能源、器件、材料和轻工等行业，特别是二次电池和太阳能电池材料与器件应用领域从事设计研发、生产管理和市场开拓等工作。
（3）核心课程
《物理化学》、《材料科学基础》、《工程力学》、《电化学原理与方法》、《材料化学》、《能量转换与存储原理》、《现代材料分析测试技术》、《固体物理基础》
（4）就业方向
毕业生适合到新能源、新材料、光伏发电、储能器件、电动汽车、高端装备制造等企业事业单位从事应用研究、产品研发、工艺与器件设计等工作，也可继续攻读材料科学与工程、材料物理与化学、材料学及其他交叉学科的硕士学位或博士学位。
（5）优势特色
新能源材料与器件专业师资力量雄厚，专任师资队伍包括多名国家级和省部级人才，专业课程教师100%具有博士学位，70%以上具有海外留学经历，教学和科研成果丰硕，屡获重庆市一流本科课程和重庆市自然科学奖等荣誉。本专业瞄准国家战略发展的新能源赛道，实施本科生导师制，加强学生全过程指导，旨在培养兼具创新思维和实践能力、拥有行业核心竞争力和广阔发展前景的“新工科”人才。