科研团队6 先进能源催化材料课题组

时间:2023-11-16浏览:768

团队介绍

喻敏,博士,副教授,主要从事新能源材料、燃料电池关键材料的可控合成及其电化学性能研究。

近年来,发表SCI论文十余篇;主持省部级1项,市厅级项目2项,校级项目2项,授权发明专利2项。2017年、2022年获得校课堂教学比赛一等奖,主持教育部产教融合协同育人项目1项,校教学改革项目两项,校一流课程建设项目一项。指导学生获第十八届挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛主体赛二等奖、第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛江苏省选拔赛特等奖、第十二届“挑战杯”江苏省大学生创业计划竞赛三等奖、第十一届江苏省大学生创新创业大赛三等奖、江苏省优秀本科毕业论文团体奖。 


陈昌云,博士,教授,兼职硕导,江苏省333工程第四期、第五期第三层次中青年学术带头人,江苏省教育厅“青蓝工程”骨干教师。

主要从事计算分析化学和新能源材料研究。获得中国食品科技协会科技创新一等奖和南京市人民政府优秀论文三等奖。2000年以来,在省级以上刊物上发表论文200余篇,其中被SCI、EI收录50余篇;授权专利26项,其中国际发明专利2项;以第二完成人获2018年度江苏省教育教学与研究成果奖(研究类)三等奖。指导学生获江苏省化学化工学会创业大赛一等奖、挑战杯江苏省银奖。

刘端端,博士,讲师,20226月毕业于南京大学物理学院,获博士学位。

主要研究方向为多能耦合可再生能源转换的物理基础及新能源催化材料开发设计。在多能耦合催化材料制备、表界面调控、水氧化性能与机理等方面开展了系列研究以第一作者身份在Advanced Functional MaterialsThe Journal of Physical Chemistry Letters等国际学术期刊上发表SCI论文9篇,发明专利2项。主持江苏省自然科学青年基金项目、江苏省高校自然科学研究面上项目和南京晓庄学院校级项目,参与国家自然科学基金重点项目、国网科技部重点研发计划项目、江苏省双碳专项资金重点领域攻关项目等研究课题。

研究方向

01 金属掺杂技术

Ru负载到Cu基上,改变材料表面的电子结构,增加更多的活性位点,并且金属间的协同作用以及晶格应变效应优化了催化剂的本征活性。该技术大幅度减少了贵金属的使用,降低成本35%,有望推动氢燃料催化剂的发展与产业化。(该技术已在SCI 一区杂志发表相关论文篇,申请发明专利项)

02 表面缺陷技术

利用表面缺陷技术精确控制亚稳态过渡金属化合物表面缺陷位点(如阴阳离子空缺、晶格位错、膨胀和变形等),以此为成核中心,诱导金属选择性地锚定在缺陷位点处,并以此地域构筑高性能团簇性催化剂。该技术使得催化剂的活性面积达 400mFcm-2,有效地提高了催化剂的活性面积,增强催化剂的催化活性。(该技术已在SCI一区杂志发表相关论文10篇)

03 结构重组技术

采用溶剂热法,利用金属之间的晶相作用,在高温下使得催化剂进行结构上的重组。该技术降低了催化剂表面对氢气的吸附,增强了传质能力,提高了其动力学稳定性,稳定性时常达1000h。该技术进一步增强催化剂的综合性能。(该项技术已在SCI 一区杂志发表相关论文14 篇)

04 基于热致物理效应实现高效热-电耦合可再生能源制氢

NiFeOxHyNiFe(OH)2NiFeOOH的混合物相)电催化剂作为模型催化剂,基于其较低居里温度Tc70 ºC)设计出一种高效的热-电耦合水分解体系。NiFeOxHy电催化材料在70 ºC发生将亚铁磁→顺磁相变,实现顺磁态的Ni2+/Ni3+氧化和Ni3+氧化水反应,因此有效降低了电子转移势垒。在基于热致磁相变的热-电耦合反应中,热不仅促进传质过程(Arrhenius方程描述的线性热-电耦合关系),同时也是维持材料电子态的重要参量,因此改变了电子转移势垒并诱发活化能突变。在此过程中,热贡献于电子自旋翻转,有效代替了电力消耗。

-电耦合的物理基础

05 硅光阳极界面能量调控实现高效光-电耦合水氧化

利用Ni@Ni1-yFey(OH)2核壳结构修饰Si电极构建“半导体-电催化层-电解液界面”,通过调节Ni1-yFey(OH)2电催化层的NiFe化学计量比可有效调控光阳极的界面能量,进而调控离子氧化与水氧化动力学,产生较高的光生电压促进空穴提取和界面电荷传输,实现高效的光-电耦合水氧化反应。

-电耦合的可再生能源制氢基本原理

课题组发展历程

课题组师生砥砺前行数载,致力于开发新能源材料、燃料电池关键材料、 电化学催化剂的合成、纳米材料的可控合成。我们坚持以“碳中和、碳达峰”为目标,坚持研发全解水电催化剂,以应用于氢能源汽车行业,推动其产业化,实现其书架到货架的跃迁。我们相信该行业总有一天会实现量产,与此同时提高纳米催化剂生产的归一性,实现高性能,高稳定性纳米催化剂的低成本批量化生产;赋能传统电池企业转型,助力全面实现绿色环保产业强阵地,推动建设现代化科技强国。课题组致力于成为氢燃料电池催化剂的先驱者,让世界感受到纳米催化剂领域的中国声音。

招生及学生毕业情况

目前毕业学生主要去往国内知名高校攻读硕士及博士学位,包括东南大学、郑州大学、中科院苏州纳米所、南京理工大学、广西师范大学、南京师范大学、苏州大学等,且与武汉理工大学、 南京师范大学、南京大学以及广西师范学等多个课题组保持长期合作关系。

本课题组按照研究生的模式来培养本科生,如采用实验周报、月度总结等形式,实时了解学生实验进展,定期安排参加实验仪器以及科研知识的讲座和培训等,全方位的训练本科生的科研素养,使学生利用课余时间掌握更多技能。此外,还有机会走出校门,跟随导师参加全国性的学术交流会议,拓宽学生视野。在课题组,经过四年的培养走出去的学生,在研究生阶段具有显著优势,获得研究生导师的一致好评。

期待各位热爱科研的小伙伴的加入,我们并肩一起在青春的赛道上跑出我们这一代追梦青年的理想成绩!

联系方式

喻敏 785906955@qq.com