简介
能量存储和转化材料是解决全球能源危机、实现“双碳”目标和发展新能源汽车等战略性产业和具身智能、低空经济等未来产业的核心基石。新能源材料研究部致力于通过深度学习方法、高通量计算模拟与先进表征技术的深度融合,推进锂电、氢能等新能源材料的数据闭环驱动、机理可解释、性能可追溯的智能研发范式,重构从原子设计到工程放大的全创新链条。通过在原子/分子级别设计材料结构来获得颠覆性性能,通过材料和器件中试突破产品制备工艺的革新,在高密度电池材料、高效氢能材料和光功能新材料开发与器件智造、高分子固态电解质与离子交换膜等方向实现科学/技术突破,旨在建成具有国际影响力的能源储存和转化材料基础研究、技术创新与产业应用平台,形成多项核心专利和高水平论文等研究成果并合作形成重大产出。
研究方向
1、锂离子电池关键材料设计与高性能电池器件开发:围绕人形具身智能、低空经济等新兴产业领域,针对新一代致密储能器件的重大材料需求,以锂电池中正负极材料和电解质设计为出发点,以材料结构研究、电极\电解质界面研究和锂离子输运的动力学/热力学条件为主要研究对象,结合先进表征、高通量实验和AI算法等前沿方法,一方面聚焦前沿科学基础研究抢占科技制高点,为未来新能源提供前瞻性探索和原创性思路;另一方面结合国家和地方产业需求开展应用基础和应用研究,开发高能量密度、高安全和长寿命的锂电池关键材料和器件,获得核心自主知识产权,支撑和推动国家和地区新兴产业的高质量发展。
2、电化学能源转换与存储材料研究:(1)新型电催化材料:致力于开发新型电解水制氢和电合成催化剂,利用先进in-situ/operando表征技术和理论计算模拟探索多质子-电子耦合反应路径和机理,设计电合成串联反应并探索其在绿色化工中的应用;(2)高比能全固态电池材料:设计、合成无机-有机复合固态电解质,对固态电解质/电极材料界面进行多维度调控,探索固态电解质膜和复合正极的制备工艺;(3)材料放大合成及器件组装工艺研究:探索催化剂、固态电解质等材料的低成本放大合成路径,开发膜电极大面积、高一致性连续制备工艺,优化电堆组装方案,推动与电解制氢产业的衔接。
3. 高分子基能源功能材料设计及高性能器件研究:围绕高比能高安全电化学储能的需求,开展高离子传输与高电压窗口高分子基复合电解质及电池研究,发展下一代固态电池关键材料及器件。
4. 面向能源光电应用的分子基功能材料的精准构筑与器件集成:光功能配合物与超分子组装体的设计与能量转换研究;多孔金属有机材料的可控制备及吸附分离与储能应用;碳硼烷基光电材料的设计合成及其高性能器件开发。
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