【嘉宾介绍】郑州大学刘清朝教授将出席第三届金属气体电池与电催化国际研讨会(2026.5.22-24广东深圳)
- 2026-05-13 09:04:28
刘清朝，郑州大学教授，博士生导师，河南省优青、郑州大学能源化学研究所副所长。近年来一直致力于金属-空气电池领域的基础研究。先后主持完成国家自然科学基金面上/青年项目、河南省优青、中国博士后科学基金、河南省博士后基金、郑州大学优秀青年基金等多项课题，至今以通讯/第一作者发在Nature Communications、Advanced Materials、Angewandte Chemie等期刊表论文50余篇，引用4300余次，H指数28。撰写英文著作1章节，授权专利10余项。
报告题目：锂-空气电池：催化与界面调控的原子/分子设计及性能突破
报告摘要：传统铅酸、锂离子等储能电池体系虽适配不同场景，但能量密度提升受限，2024年纯电动车用锂离子电池比能量仅300 Wh kg-1，远难满足2030年700 Wh kg-1的长期目标，制约车辆长续航发展。锂-空气电池以3500 Wh kg-1的超高理论能量密度，成为突破储能瓶颈的核心方向，却面临CO2/O2活化难、反应动力学迟缓、界面钝化、锂枝晶生长及放电产物 Li2CO3/Li2O2绝缘难分解等关键问题。本研究针对上述瓶颈，构建两大核心技术路径：一是活性位点的原子/分子级精准构筑，突破纳米尺度设计局限，开发Ru单原子负载Co3O4等催化剂，通过预封装-热解策略制备Co基双原子及Co-Ln异核双原子催化剂，实现原子协同；推动稀土基催化剂从RESA-TMO到RESA-TM合金的结构演进，首次将稀土4f电子引入电催化体系。二是功能分子的理性设计，基于结构与电子性质开发CTAB、2-氨基吡啶（AP）等，通过相转移催化、隔膜功能化等策略，达成产物调控、路径优化与锂负极保护的“三位一体”协同。研究采用离子交换、缺陷工程等合成方法，结合原位拉曼、XAS光谱、ICP及理论计算，阐明活性位点协同机制与功能分子作用路径。结果表明，所开发体系可显著加快反应动力学，降低过电势，提升电池容量、能量效率与循环稳定性，有效抑制锂枝晶生长及副反应。该研究为锂-空气电池性能突破提供关键理论支撑与技术路径，对推动高能量密度储能技术革新、助力新能源汽车产业发展具有重要科学价值与应用前景。
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参考文献：
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