先进能源材料化学教育部重点实验室(南开大学) Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry, Ministry of Education (Nankai University)

022-23504482
天津市南开区卫津路94号

研究方向

    

1、分子基能源材料

    在原子、分子结构理论的指导下,通过材料结构理论设计与实验的有效结合,实现多组分、多层次分子聚集体的组装及微纳结构的有序构筑,深入研究微纳结构合成及可控生长的热力学和动力学过程,实现从小分子纳米尺寸的有限多核分子聚集体、分子容器,到微纳结构器件的多相、多尺度结构可控定向合成、制备和剪裁,系统研究复杂微纳体系化学反应机制,为制备可调结构的金属、无机非金属、有机高分子等微纳材料提供实验方法和思路。揭示微纳材料微观结构(原子、离子、分子、基团、畴结构和功能基元与相结构等)间的相互作用方式(如共价键、离子键、配位键及氢键、p-p键、范德华作用等弱相互作用)与其性能(包括光、电、磁、催化、吸附及其复合功能)的关系,关注磁存储、气体储存、分子器件等课题,实现性能的有效调控。

2、低碳能源催化材料

    侧重催化在能源转化中的主导作用,特别关注于低碳能源催化转化;对传统沸石分子筛的合成工艺和技术进行改进,探索新合成路线和方法,达到生产过程节能减排和原子经济;探索合成新型微纳分子筛催化剂材料并加以改性,通过孔径的调节、骨架原子的修饰、表面酸碱中心分布控制等,提高分子筛催化材料的分子扩散性能和水热稳定性,研究合成机理、催化剂晶面结构、表面/界面催化反应中心与活性及寿命,在分子水平上考察它们的结构与性能的关联,揭示能源高效转化的反应规律,发展多孔催化材料体系。

3、高效化学电源

    重点研究氢、锂、镁等在轻质微纳电极材料中传输的热力学规律、扩散动力学和电化学极化现象等,注重电池从宏观到微观体系的转化;研究纳米电极材料的高结晶度成长机理,以及其组成、微结构、表面/界面性质等对其电化学性能的影响规律;构建新型微纳电极结构,进一步研究电解液的稳定性及其与微纳电极的兼容性;揭示纳米结构中电极反应机理,离子输运、电子传导及能量传输与转换的新规律及其演化过程;考察纳米电极材料在二次电池应用中的失效机理、安全性能与生态环境影响及废旧电池的资源化和循环生产过程,实现关键纳米材料的高效、低成本合成制备