Carbon4Energy
简介 We Provide Carbon-Based Chemical Solutions for Energy Conversion and Storage
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实验室简介
我们致力于：①使用有机分子如甲酰胺、聚偏二氯乙烯等，经历不同碳化转化路径、耦合反应的引入及辅助组分的使用，实现原子级分散的金属、非金属、碳缺陷在碳纳米材料中的稳定、高量掺杂修饰及优化调控，通过系统、精细的表征，结合模拟计算等手段，明确原子级分散位点的结构特征及其对基础电化学应用性能提升、促进机制，获得一系列高效、廉价、可宏量制备的碳基纳米材料。②通过新工艺设计，同步实现一体化柔性碳膜结构的制备、原子级功能组元（如金属、团簇、非金属、碳缺陷）的引入及多级结构化，支撑电化学催化、储能的规模器件化。③经由表面碳质包覆、转化，实现特种纳米晶体表面原子级金属组分的稳定担载和功能化修饰，探索其海水电解制氢、氮气电氧化、机械催化化学等方面的应用。④通过喷墨打印、丝网印刷等微加工工艺实现聚合物、碳材料等的柔性能源器件，开发柔性超级电容器、水系锌离子电池、可拉伸电池等应用。
一、自下而上合成碳纳米材料及其面向电化学能量存储、转化的功能化优化调控
有机碳源来源广泛、转化路径丰富，支持碳终产物性质及性能的多角度优化调控。我们致力于：使用有机分子如甲酰胺、聚偏二氯乙烯等，经历不同碳化转化路径、耦合反应的引入及辅助组分的使用，实现原子级分散的金属、非金属、碳缺陷在碳纳米材料中的稳定、高量掺杂修饰及优化调控，通过系统、精细的表征，结合模拟计算等手段，明确原子级分散位点的结构特征及其对电化学性能提升的促进机制，针对宽领域的电化学催化、储能应用，如氧气还原反应（2e/4e ORR）、氧气/氢气析出反应（OER/HER）、氢气析出反应（HER）、水/氮气氧化反应（WOR/NOR）、catalytic S host、Li plating/stripping，获得一系列高效、廉价、可宏量制备的碳基纳米材料。
