提高能源电催化性能的多尺度原则 学术报告
时间：2019.10.15上午10：00
地点：21教105会议室
提高能源电催化性能的多尺度原则
张强*
清华大学化学工程系 100084 北京
zhang-qiang@mails.tsinghua.edu.cn
以氧气还原（ORR）、氧气析出（OER）、氢气析出（HER）、为代表的能源电催化是电解水制氢、燃料电池、金属空气电池等下一代清洁高效能源系统的核心技术，也是关键瓶颈。这些反应涉及多步质子耦合的电子转移过程，过电势很大，因而能量效率受限。目前，大量的研究工作集中在催化剂的开发研究，已有众多材料有望取代贵金属催化剂。但由于有气体参与，实际反应只能在气固液三相界面处有效发生。因此研究不仅需要从材料科学角度对催化剂进行设计，也要关注界面化学和反应行为，从不同层次综合优化，方可实现性能的最大幅度提高和在能源器件中的高效应用。
本报告将阐述提高能源电催化性能的思路，从电子结构调控、多级形貌构筑和电极界面优化三个维度上阐述了催化剂的材料设计原则和合成策略，为未来涉气能源电催化，以及其他重要的能源电催化反应（如电化学氮气还原、硫催化氧化等）提供了重要的指导和研究思路。
图1 提高能源电催化性能的多尺度原则
1.Li BQ, Zhao CX, Chen SM, Liu JN, Chen X, Song L, Zhang Q. Advanced Materials, 2019, 31, 1900592.
2.Li BQ, Peng HJ, Chen X, Zhang SY, Xie J, Zhao CX, Zhang Q. CCS Chemistry 2019, 1, 128-137,
3.Wang B, Tang C, Wang HF, Chen X, Cao R, Zhang Q. Advanced Materials 2018, 30, 1805658.
4.Kong L, Li BQ, Peng HJ, Zhang R, Xie J, Huang JQ, Zhang Q. Advanced Energy Materials 2018, 8, 1800849.
5.Tang C, Wang HF, Zhang Q. Accounts of Chemical Research 2018, 51, 881-889
6.Tang C, Zhong L, Zhang BS, Wang HF, Zhang Q. Advanced Materials 2018, 30, 1705110.
7.Li BQ, Xia ZJ, Zhang BS, Tang C, Wang HF, Zhang Q. Nature Communications 2017, 8, 934.
8.Li BQ, Tang C, Wang HF, Zhu XL, Zhang Q. Science Advances 2016, 2, e1600495.
张强，清华大学长聘教授，从事能源材料研究，尤其是金属锂、锂硫电池和电催化的研究。曾获得中组部人才计划青年拔尖人才、英国皇家学会Newton Advanced Fellowship、国家自然科学基金优秀青年基金、2017年科睿唯安全球高被引科学家。
担任国际期刊J Energy Chem编辑、Adv Mater Interfaces、Sci China Mater、Sci China Chem、Philos Trans A编委，Energy Storage Mater、Adv Funct Mater客座编辑。主持国家重点研发计划课题、自然科学基金、教育部博士点基金、北京市科委重点项目等。担任Nature Energy、Nature Nanotech、Nature Catal、Sci. Adv.、JACS、Adv. Mater.、Angew. Chem.等期刊特约审稿人或仲裁人。
以第一作者/通讯作者在Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Nature Commun., Sci. Adv., Chem等发表SCI收录论文200余篇,引用28000余次，h因子88。所发表论文中67篇为ESI高引用学术论文。