先进电能源化学研究中心
先进电能源化学研究中心
“先进电能源化学研究中心”依托于化工学院建设,中心定位于建立具有国际影响、国际视野和国际一流水平的先进电能源化学研究基地,致力于开展能源化学前沿研究、发展新能源材料和器件。以清洁能源利用为导向,集成能源材料、器件、检测的基础研究和工程化技术研究,并注重服务于清洁环境和新能源的发展,培养电能源高科技人才。
主要研究方向
1.高效电催化转化:本方向致力于电能-物质转化和化学能-电能转化中的核心科学和技术问题。侧重于新型功能性、高能量值的化学物质包括先进分子材料、新型能源材料、碳材料、催化材料等新功能材料的研制及其转化理论,解析物质结构演变过程和功能性构建机制。开发化学能-电能转化新技术,包括氢能、燃料电池,以及从CO2和N2制备液体燃料(CH3OH, CH3CH2OH, NH3,等)。发展转化过程动力学基础理论,探索能量的高效转化和利用的新机制、新途径。
2.高比能量电能储放机制:致力于基于高比能量物质媒介与电能的快速转化,开展低位能量向高品质能量的转化、分散能量的富集。研究基于新物质的能量转化、富集机制,建立多形式能量高效转化新途径和储能材料能量释放基础理论,为新型能源技术的研发奠定基础和寻找突破口。
3.新型能源化学体系:致力于突破现有极限、超越传统的电化学能源新体系研究。侧重于探索基于新型催化体系、能源储放新机制下的新型能源体系研究,探索能源化学变革性技术发展方向。以突破传统体系限制为导向,与电催化、能源储放技术相互支撑,构建能源化学新理论和新体系。
4.先进电能源工程基础:致力于电化学、能源化学原位/工况检测、监测技术以及相应设备开发。基于电能源化学理论和先进材料,展开电能源化学过程高时空精度的无损探测技术开发,构建适应未来需求的电能供应体系工程基础。
5.原子分子层次机制和多尺度理论计算:致力于电化学、电化学催化、能源化学过程原子分子层次机理研究和多尺度和跨尺度的理论计算模拟。通过建立和发展先进的原位/工况研究方法,揭示电能源化学过程的反应机理和动力学。结合大数据、机器学习和人工智能,从理论角度解析催化机理、设计高活性催化剂,以及指导器件的构筑。
领军人才和研究团队
中心主任主要从事电催化、谱学电化学和能源电化学等方面的研究。提出电催化活性位的结构模型,揭示了表面原子排列结构与电催化性能的构效关系。发展了高灵敏度、高时间分辨的电化学原位红外反射光谱方法,系统研究电催化过程,阐明了多种有机小分子与铂电极表面相互作用的机制。创建了电化学结构控制合成方法,成功破解高表面能纳米晶制备的难题,首次制备出由高指数晶面围成的高表面能铂二十四面体纳米晶,显著提高了铂催化剂的活性。已在包括Science,J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Soc. Rev., Acc. Chem. Res., Chem. Commun., J. Phys .Chem.,《中国科学》等刊物发表SCI收录论文610余篇,他引2万5千多次,H-Index 82(Google Scholar)。作为第一完成人获教育部自然科学奖一等奖,国家自然科学奖二等奖等奖项。
研究团队由多名新能源化工、电化学领域的杰出中青年科研人员组成,包括重庆大学化工学院丁炜教授等。