能源学院9月15日学术报告

报  告  人：袁小磊 教授

报告题目：异质结构的设计合成及其催化机制研究

报告时间：2021年9月15日（星期三）下午2：00

报告地点：新能源大楼附楼102会议室

报告简介：无机纳米材料由于其结构、尺寸以及形貌的可控性，使得其在电催化领域中具有广泛的应用研究。异质结构作为无机纳米材料中独特结构的一种，其界面结构由于存在大量的晶格缺陷、晶体重排等特性，有利于提高催化反应效率。我们采用液相化学合成法，设计合成出一系列Ag-MO_x (M = Sn, Mn, Bi, Cu, Cr) 异质结构。与纯Ag相比，Ag-MO_x (M = Sn, Mn, Bi, Cu, Cr) 异质结构可以有效提高电化学还原CO₂到CO法拉第效率，同时电流密度也得到很大提升。根据DFT计算表明，由于MO_x (M = Sn, Mn, Bi, Cu, Cr) 的存在，其可以降低CO₂到CO过电位，并抑制HER反应的进行。

报告题目：功能粘结剂调控锂离子电容器硅电极聚集态结构及性能研究

报告时间：2021年9月15日（星期三）下午2：45

报告地点：新能源大楼附楼102会议室

报告简介：硅由于其突出的理论容量被认为是锂离子电容器石墨电极材料的替代者。然而，硅电极在现阶段使用过程中还存在容量衰减严重、倍率性能差的瓶颈。电极的聚集态结构从根本上决定了电极内部离子/电子传输的物理骨架及其电化学反应的空间分布特性。利用粘结剂调控电极聚集态结构有望突破上述瓶颈，但仍存在以下关键科学问题：1）如何设计制备机械性能优异、离子/电子传输能力突出的功能粘结剂，用于调控电极聚集态结构；2）电极聚集态结构与电容器电化学性能之间的构效机制尚不明确。针对以上问题，采用具有强锂离子配位特性的聚醚和强电子离域能力的聚苯胺构建交联网络作为功能粘结剂，探究不同聚集态结构对电容器宏观电化学性能的影响。结合原位表征技术，揭示功能粘结剂对电活性物质的作用机制，优化实现锂离子电容器在高倍率条件下的长寿命稳定循环，为满足我国在高精尖领域对特种储能设备的需求提供新思路。

报  告  人：张莉芳 副教授

报告题目：固体氧化物燃料电池反应机理的研究

报告时间：2021年9月15日（星期三）下午3：30

报告地点：新能源大楼附楼102会议室

报告简介：RP 相阴极材料的氧离子/质子迁移率是衡量中低温SOFC 输出性能的决定性因素之一。我们的工作利用第一性原理研究了过渡金属掺杂的 LNO 体系氧离子/质子的传导行为，并从电子角度对其离子/质子扩散性能进行了理论分析。DFT+U理论研究表明，在无掺杂情况下，双层LNO₃₂₇的本体输运性能（氧离子和质子传导性）比单层LNO₂₁₄好，这与实验结果相符。同时，研究过渡金属离子（TM = Mn，Fe，Co，Cu）掺杂的 Ni 系 RP 相氧化物，发现 LNO 体系的传递行为对掺杂离子TM非常敏感，不同的过渡金属离子对 LNO 体系的氧离子及质子扩散性的影响不同：在单层LNO₂₁₄中，Mn、Fe 和 Cu 掺杂能明显促进氧离子的转移，而 Co 和 Cu 的取代则有利于质子扩散率的提高；在双层LNO₃₂₇中，Co 和 Cu 掺杂结构有利于氧离子迁移，而所有考察的过渡金属掺杂（Mn、Fe、Co 和 Cu）都能在一定程度上促进质子的传递效率。