彭元佑博士，兰州理工大学2022级材料学专业博士研究生。2019年毕业于陕西科技大学高分子材料与工程专业，获工学学士学位；2022年在兰州理工大学材料工程专业获工学硕士学位，同年进入材料科学与工程学院（有色金属先进加工与再利用国家重点实验室）攻读博士学位，2025年6月获得工学博士学位。在SusMat、Energy Storage Materials、Chemical Engineering Journal等国际顶尖期刊发表论文10篇，其中第一作者或共同一作论文8篇，包括中科院一区论文6篇、二区论文2篇，高被引论文1篇。
在课题组的日子里，彭元佑博士从研一进组以来，就开始独立设计实验、撰写论文。他常常是实验室最晚离开的那一个，不是在调试实验参数，就是在分析数据。导师冉奋教授曾多次鼓励同学们以彭元佑为榜样，将时间专注投入在不断地实践中。他的研究方向聚焦于高性能多孔电极材料的设计与制备、高分子基纳米结构调控及其在能源存储中的应用。在组期间，他不仅掌握了聚丙烯腈基碳气凝胶的微孔调控技术，还积极探索石墨烯/芳纶纳米纤维三维夹层结构、氮化钒量子点@碳复合材料等前沿方向。毕业后入职陕西理工大学。
陕西理工大学
陕西理工大学坐落在国家历史文化名城、中国优秀旅游城市——汉中，是一所以工科为主、多学科协调发展的省属高水平应用型大学。截至2025年5月，陕西理工大学拥有生物学、机械工程、材料科学与工程、中国语言文学等10个一级学科硕士学位授权点，教育、会计、生物与医药等15个硕士专业学位授权点，1个省级一流学科，5个省级一流培育学科。学校建有省级博士后创新基地、省级院士专家工作站。其中，机械工程学科为区域特色重点学科，研究生培养质量较高，科研产出稳定。
一、彭元佑博士学术历程
（一）立足前沿科学问题，开拓多孔电极材料新路径
彭元佑博士在能源存储材料研究中，聚焦于多孔碳材料与复合电极的微观结构调控，致力于提升其电化学性能与实用性。他通过系统研究聚合物聚集态结构与溶剂体系的相互作用，提出了一系列创新的相转化制备策略，为实现高性能、可控制备的电极材料奠定了理论基础。其研究成果在《Energy Storage Materials》《Small》等国际权威期刊发表，受到广泛关注。
（二）提出“喷雾相转化”策略，实现碳气凝胶高效可控制备地
彭元佑博士在《High micropore-utilization carbon aerogel with controlled nanostructures via adjusting aggregation state of polyacrylonitrile for energy storage systems》一文中，首次提出“喷雾相转化”策略，通过调控Hansen溶解度参数，精准调控聚丙烯腈的聚集态结构，进而实现对碳气凝胶微观孔道结构的有效控制。该策略不仅制备过程快速、高效，且具备良好的可扩展性与普适性。所制备的碳气凝胶在超级电容器中表现出优异的电化学性能，在6 M KOH电解液中比电容高达373.1 F g⁻¹，展现出高微孔利用率和优异的循环稳定性。该研究为高性能多孔碳电极的规模化制备提供了新思路。
（三）开发原位相转化法，构建菌丝状核壳结构负极材料
在《High Stability Hypha-Like Core–Shell Nanostructure by In Situ Induced Phase Inversion for Zinc Metal Batteries》研究中，彭元佑博士进一步发展了原位相转化法，成功合成出具有菌丝状核壳结构的Cu₉S₅@HAC复合材料，作为锌离子电池负极材料。该结构有效促进了电子与离子的传输，抑制了过渡金属化合物的体积膨胀与分解，提升了电极的循环稳定性。在半电池中，该材料在0.1 A g⁻¹电流密度下具有250.2 mAh g⁻¹的高比容量，在1 A g⁻¹下循环500次后仍保持98.3 mAh g⁻¹。全电池在2 A g⁻¹下循环5000次后容量保持率达61%，展现出优异的长期稳定性。
（四）揭示锂离子竞争机制，深化相转化过程理论认知
在《Lithium ion mediated competitive mechanism in polymer solution for fast phase-inversion toward advanced porous electrode materials》工作中，彭元佑博士进一步探索了锂离子在聚合物溶液中的竞争性溶剂化行为，揭示了其对相转化过程及最终碳材料结构的非线性调控机制。当LiCl浓度接近饱和时，所制备多孔碳的比容量提升至322.8 F g⁻¹，并展现出良好的循环稳定性。该研究不仅拓展了相转化策略在钠离子电池等多元能源系统中的适用性，也深化了对聚合物聚集态结构调控机制的理解，为下一代高性能电极材料的理性设计提供了理论支撑。
彭元佑博士通过系统研究相转化过程在多孔电极材料制备中的应用，不仅在方法学上实现了从“喷雾相转化”到“原位诱导相转化”的技术迭代，更在理论上揭示了溶剂化行为、聚集态结构与电化学性能之间的内在关联。其研究成果兼具创新性、实用性与前瞻性，为柔性储能、锌基电池、植入式器件等前沿能源系统提供了重要的材料基础与技术路径。
彭元佑博士在记录样品状态
2025年5月27日，兰州理工大学储能研究院举行了博士学位论文答辩会，彭元佑博士表现优秀，答辩委员会一致通过授予其博士学位。
2025年储能研究院组织博士学位论文答辩会
彭元佑博士在学位论文答辩
二、采访环节
问题一：为什么选择继续读博？
彭元佑坦言是在硕士阶段的一次组会汇报中，突然意识到材料微观结构的调控远比想象中复杂。“那时候我做了一个相转变的实验，结果总是不理想。导师告诉我，不要只看表面现象，要理解背后的机制。从那以后，我就决定要继续读博，把问题挖得更深一点。”
彭元佑博士和大家一起讨论课题
问题二：在课题组最难忘的一件事是什么？
“有一次为了尝试新的材料，结构设计十分有潜力，为了尽快获得电化学数据。我和师兄连夜组装电池。那个过程极其枯燥，要求又特别高，不能有一点点水氧污染，每个步骤都得全神贯注。做到后来，胳膊因为长时间伸在手套箱里又酸又麻，眼睛也因为一直盯着那些小零件而发干。一直熬到凌晨三四点，终于把最后一块电池封好。当我们把几十个电池整整齐齐地码在盒子里时，那种疲惫又满足的感觉，至今难忘，但很可惜的是那个实验最终并没有成功。
问题三：对未来有什么期待？
“希望能把在课题组学到的严谨和坚持带到新的岗位，继续做有意义的研究，也带出更多对材料科学有热情的学生。”
问题四：对师弟师妹毕业求职，有什么重要的建议或需要特别注意的地方吗？
找工作中“成果是硬通货，而且要尽早准备，要多试，多给自己留些选择。”
三、公开发表的代表性学术成果
[1]Yuanyou Peng, Yihan Fu, Meimei Yu, Lei Zhao, Huanzhong Zeng, Fen Ran*, High micropore-utilization carbon aerogel with controlled nanostructures via adjusting aggregation state of polyacrylonitrile for energy storage, SusMat, 2024, 4(4): e217. (影响因子：21.3；中科院1区；TOP期刊；被引用4次)
[2]Yuanyou Peng, Meimei Yu, Lei Zhao, Huanzhong Zeng, Changhong Zhao, Gaoyang Li, Jie Zhang, Guang Liu, Christian Atangana Etogo, Youzhi Wu, Fen Ran*, Lithium Ion Mediated Competitive Mechanism in Polymer Solution for Fast Phase-Inversion Toward Advanced Porous Electrode Materials, Energy Storage Materials 2025, 75: 104080. (影响因子：20.2；中科院1区；TOP期刊)
[3]Yuanyou Peng, Meimei Yu, Lei Zhao, Xiwei Ji, Tianqi He, Ying Liu, Qi Wang, Fen Ran*, 3D Layered Nanostructure of Vanadium Nitrides Quantum Dots@Graphene Anode Materials via In-Situ Redox Reaction Strategy, Chemical Engineering Journal, 2021, 417: 129267. (影响因子：13.2；中科院1区；TOP期刊；被引用19次)
[4]Yuanyou Peng, Meimei Yu, Lei Zhao, Huanzhong Zeng, Tianqi He, Mohammed Kamal Hadi, Guanghua Cao, Hao Dang, Youzhi Wu, Fen Ran*, A 3D nano-sandwich structure constructed by intercalation of aramid nanofibers preventing re-stack of graphene for high surface area electrode materials, Applied Surface Science 2023, 612: 155903. (影响因子:6.9；中科院2区；TOP期刊；被引用11次)
[5]Yuanyou Peng, Meimei Yu, Lei Zhao, Yihan Fu, Liru Su, Yumeng Wang, Fen Ran*, Mosaic nanostructure of vanadium nitride quantum dots@carbon anode materials via self-assembly strategy of kevlar fibers, Synthetic Metals, 2024, 302: 117542. (影响因子：4.6；中科院3区；被引用7次)
[6]Lei Zhao#, Yuanyou Peng# (共同一作), Peiyao Dou, Yuan Li, Tianqi He, Fen Ran*, Surface Chemistry of Electrode Materials Toward Improving Electrolyte-wettability: A Method Review, InfoMat, 2024, 6(11): e12597. (影响因子：22.3；中科院1区；TOP期刊；被引用43次)
[7]Yuanyou Peng#, Yihan Fu# (共同一作), Jie Zhang, Guang Liu, Fen Ran*, High Stability Hypha-Like Core-Shell Nanostructure by In Situ Induced Phase Inversion for Zinc Metal Batteries, Small, 2024, 20(44): 2403984. (影响因子：12.1；中科院2区；TOP期刊；被引用4次)
[8]Qi Wang#, Yuanyou Peng# (共同一作), Xiwei Ji, Mohammed Kamal Hadi, Shaohu Zhang, Jie Tang, Fen Ran*, Conductive 3D networks in a 2D layer for high performance ultrafiltration membrane with high flux-retention and robust cyclic stability, Journal of Membrane Science, 2021, 640: 119781. (影响因子：9.0；中科院1区；TOP期刊；被引用12次)
[9]Yuanyou Peng1,2,Meimei Yu1,2, Lei Zhao1, Huanzhong Zeng1, Rui Liu1, Guang Liu1, Jiyi Sun1, Fen Ran1*, Freezing-induced Phase Separation and Conformational Inheritance of Macromolecules in Polyacrylonitrile Solution Toward Advanced Porous Electrode Materials, Advanced Functional Materials.(已接收；影响因子：18.5；中科院1区；TOP期刊)
本文作者：牛晟韬