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。
创建: Mar 30, 2021 | 08:28
碳质膜结构如碳纸、碳毡、碳纳米管纸、石墨纸等占据电化学催化、储能器件化应用举足轻重的地位,但其本身较少输出催化功效,这是由其制备工艺决定的。鉴于此,我们期待通过新工艺设计,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)的引入及二级结构化,支撑下述电化学催化、储能的规模器件化:锂硫电池(正极host、正极侧interlayer、功能separator、Li/Na金属负极功能current collector)、平面式/柔性水系金属(Zn/Al/Mg)空气电池(阴极catalyst layer/current collector)、质子交换膜燃料电池(阴极catalyst layer/current collector)、电促水分解制氢(in alkaline/saline water)等。
创建: Mar 30, 2021 | 08:51
纳米晶体催化剂已在能源、环境、生物、药物等领域广泛应用,其高效的活性主要来自表面暴露的晶面取向、丰富的缺陷/位错等不饱和结构,近些年来研究发现,利用上述晶体表面的不饱和结构担载原子级分散金属,可实现更高的催化活性和选择性,因此,构筑高效、稳定的金属原子—纳米晶载体界面具有重大科学和实际意义。鉴于此,我们致力于经由表面碳质包覆、转化,实现特种纳米晶体(如CeO2、Mxene、TiN、MoS2、PbZrxTi1-xO3、LiNbO3等)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。
创建: Mar 30, 2021 | 09:16