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电化学界面

主讲人:庄林教授

地点:弘毅楼四楼中庭报告厅

时间:2020年10月12日(周一)下午4点

主讲人介绍:1993年本科毕业于武汉大学化学系,1998年在武汉大学获博士学位并留校任教。2004-2005年美国康奈尔大学化学系访问科学家,国家级高层次人才。主要研究方向是洁净能源电化学转化,主要开展燃料电池相关基础研究。工作涵盖“计算-材料-催化-器件”4个方面:“计算”方面包括基于密度泛函计算的催化剂设计,介观尺度材料与过程的分子模拟;“材料”方面的研究包括新型纳米电催化剂(低铂与非铂),碱性聚合物电解质,新型储能材料;“催化”方面主要是关键电化学反应的原位谱学研究(红外、质谱等),模型催化剂与分子电催化;“器件”研究是针对实际应用,发展完全不使用贵金属的燃料电池,以及新概念电化学能量转化与储存技术。经过十多年的积累,庄林教授课题组在两个方面形成突出的研究特色:(1) 碱性聚合物电解质研究;(2) 计算与实验相结合的电催化研究。

主要内容:

燃料电池是一种不受卡诺循环限制、清洁高效地将化学能转化为电能的能源转换装置。电催化剂是燃料电池的核心部件,在很大程度上决定了最终的放电性能。目前,碳载纳米铂(Pt/C)是最被广泛使用的燃料电池阳极燃料氧化反应和阴极氧气还原反应(ORR)的电催化剂。然而,Pt/C高成本、低活性和低稳定性的特点严重制约了燃料电池技术的商业化进程。为了有效的替代Pt/C催化剂,需要弄清楚电催化的三要素;综合运用三要素,来调控反应,有目的去设计一个化学反应环境,导向性改变反应,来提高反应选择性和速度,即表面化学场耦合的电催化。

主办单位:材料化学工程国家重点实验室

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