为追踪新型储能材料与电催化领域前沿科研动态,2026年11月6日下午,郑州大学刘清朝教授、南开大学李福军教授以及南京工业大学陈宇辉教授应邀做客我院“天工”学术论坛,分别作了题为“单原子活性中心的多维电子态调控与锂-氧气电池电催化机制”、“低成本钠离子电池”和“锂氧电池动力学瓶颈和媒介体催化”的学术报告。报告会分别由孙颉副教授和李琪副教授主持,学院相关方向教师、研究生到场参会交流。
报告中,刘清朝教授围绕高比能储能体系发展需求,针对锂-氧气电池正极气-液-固多相反应复杂等现实瓶颈展开报告。报告系统介绍了团队在单原子催化剂精准制备与原子级催化机制领域的研究工作,分享在Co3O4载体上构建多利过渡金属单原子、设计Ru-O-Fe及Ru-O-Co等非对称活性位点的构筑策略,剖析单原子类型、中间体吸附、界面电子转移与锂氧反应动力学的关系,重点阐释利用稀土4f电子、高配位Y单原子调控d轨道能级及依托Co-Ln双单原子搭建氢物种补溢流通道的关键机制,介绍在实现ORR/OER分步空间解耦、突破线性标度关系制约方面的研究进展,围绕多维度调控金属空气电池界面反应等核心科学问题展开深入探讨。
李福军教授紧扣国家可持续发展与低成本储能重大战略需求,阐释了钠元素丰度显著高于锂且氧化还原电势接近的研究背景与应用价值,分析开发低成本、长循环寿命电极材料的关键机遇与瓶颈,结合课题组研究进展,论述调控Mn的电子结构及Mn-O八面体化学环境、优化电解液溶剂化结构对提升能源转化体系性能的关键作用,介绍了团队在减小Mn3+姜-泰勒效应对晶体结构破坏、实现-40 ℃极寒宽温域工作能力及构筑能量密度超180 Wh/kg钠离子电池等体系方面的研究成果,并展望高安全低成本钠离子电池的新技术方向。
陈宇辉教授围绕“双碳”战略目标驱动下发展高比能电化学储能技术的重要需求,基于“看清界面耦合→理解界面耦合→调制界面耦合”的研究思路,针对非质子电解液体系复杂的“固-液-固”多相界面特征,系统介绍了团队通过阻抗谱等技术厘清动力学瓶颈的研究工作。他重点阐述了采用媒介体催化反应提升电极过程动力学的方法,提出了媒介体催化机制和设计原则以指导新型媒介体分子设计,并介绍了在构建新型电池界面工程理论模型、为高比能储能器件设计提供新认知工具方面的成果,展望了引领下一代电池技术向极限性能突破的新方向。
交流环节,现场师生分别就单原子催化剂的宏量制备、钠离子电池极端低温性能优化、锂氧电池界面催化机制以及高比能储能器件实际应用问题开展研讨。三场报告聚焦“双碳”目标下新型电池与电催化前沿方向,分别从锂氧气电池单原子催化、低成本钠离子电池及界面媒介体催化三个维度带来高水平学术分享,加深了我院师生对新型储能材料与电催化领域前沿动态的理解,拓宽师生科研创新思路,也为后续相关方向开展学术互访与科研合作奠定良好基础。

撰稿:李琪 陈思梦 审核:刘治科