先进能源存储与转化
分会场召集人：张 强，刘志刚
秘书: 易秤风，湖南大学，18390828911，chengfeng@hnu.edu.cn
主题报告
郭少军
北京大学
个人简介：郭少军，北京大学博雅特聘教授、国家杰出青年基金获得者、国家重点研发计划首席科学家、英国皇家化学会会士。长期从事电能源化学、材料与关键技术研究；独立工作以来以通讯作者在Nature、Science、NSC系列（24）、AM/Angew/JACS/PNAS（67）等高影响力期刊发表学术论文200余篇；论文被引6.3万余次，h指数135；2014-2022连续9年入选“全球高被引科学家”榜单（化学、材料）。曾作为科学家代表参加习近平总书记主持召开的科学家座谈会、国务院新闻办举行的科学家代表与中外记者见面会；获教育部自然科学一等奖（R1）、首届科学探索奖、中国青年科技奖、Small青年科学家创新奖、中国化学会-英国皇家化学会青年化学奖、茅以升北京青年科技奖、爱思唯尔中国高被引学者（材料、化学）等奖励与荣誉。任Energy Lab创刊主编，Catalysis Science & Technology副主编，Adv. Energy Mater.、Chem. Commun.、Sci. China Mater.、Sci. Bull.等20余个杂志的（顾问）编委。
报告题目：应变催化：材料、理论与应用探索
报告摘要：来世界能源结构势必向绿色化、低碳化、高效化、可持续化和智能化的方向发展。燃料电池因具有能量密度高、清洁环保和安全等特性，是实现上述方向发展的关键前沿技术，是实现碳中和的重要途径之一。高性能燃料电池研发由此成为世界各国竞相抢占的科技战略制高点。然而燃料电池商业化应用仍然面临制氢和用氢效率低等瓶颈问题。发展新思路设计与制备燃料电池的关键催化材料，有效调控和优化材料表面原子的电子结构，进而提升催化效率，是目前燃料电池和氢能领域亟需解决的关键科学问题。
针对领域关键问题，我们发展了高性能原子、亚纳米和纳米催化材料设计的思想，提出了材料应变调控催化的新方式，率先揭示了材料本征拉应变和双轴应变调控催化材料电子结构与催化性能的化学机制，研制出了系列新概念电/光催化材料，显著提升了燃料电池和氢能催化性能，解决了能源小分子反应动力学慢的关键难题，有力推动了材料、化学和能源的交叉与融合。
张强
清华大学
个人简介：张强，清华大学长聘教授。曾获得国家自然科学基金杰出青年基金、中国青年科技奖、教育部青年科学奖、北京青年五四奖章。长期从事能源化学与能源材料的研究。h因子150，授权发明专利60余项。担任国际期刊Angew. Chem.首届顾问编辑、J Energy Chem, Energy Storage Mater，储能科学与技术副主编，Matter，Adv Energy Mater等期刊编委。担任国家重点研发计划储能与智能电网专项专家组副组长。曾获得教育部自然科学一等奖、化工学会基础科学一等奖等学术奖励。
报告题目：二次快充电池体系构筑：石墨负极+高性能电解液
报告摘要：高性能可充电电池在人类追求的非化石能源社会中具有不可或缺的地位。石墨负极由于其较高的理论比容量（372 mAh/g）、较低的工作电位（~0.1 V vs. Li/Li+）和较好的结构稳定性（体积变化<10%） 等优点，仍然是目前锂离子电池市场应用最多的负极材料。本报告将该从理论角度出发分析石墨材料在嵌锂过程中复杂的石墨/电解液界面化学行为。然后进一步分析石墨负极在快充应用中存在的问题以及析锂检测，并总结了近年来提升石墨负极快充应用的相关策略。最后，对快充电池体系的构筑原理和途经研究进行了展望。
郑耿锋
复旦大学
个人简介：郑耿锋，复旦大学教授、博导。2000年本科毕业于复旦大学化学系，2007年获得美国哈佛大学物理化学博士学位，之后在美国西北大学进行博士后研究，2010年起在复旦大学先进材料实验室工作。获得国家杰出青年科学基金、教育部青年长江学者、中国化学会青年化学奖、Clarivate全球高被引科学家、宝钢基金会优秀教师奖、教育部拔尖计划优秀导师奖、上海市东方学者特聘教授、上海市五四青年奖章、Nano Research Young Innovators Award in NanoEnergy等荣誉。兼任国际期刊Journal of Colloid and Interface Science的副主编、中国侨联青委会委员、中国化学会青委会委员、中国科协英才计划学科导师等。
报告题目：电催化CO2还原
报告摘要：二氧化碳、甲烷等温室气体的持续增加，对生态环境造成一系列难以逆转的严重影响，已成为人类社会持续和发展所面临的重大挑战。使用基于可再生能源的电催化，将CO2等碳基小分子转化为高附加值的产物储存，对实现碳中和目标具有重要的研究意义和应用前景。由于多相催化剂表面微观结构复杂、气-液-固三相界面上的多电子转移动力学慢、以及多电子还原的各条路径之间相互竞争等因素，制备具有高能量密度和经济价值的多电子转移、多碳产物是一个重大挑战，需要精准构筑具有高选择性、高活性的催化剂表面位点。本报告将汇报我们课题组近两年在水相体系中电催化二氧化碳还原领域的研究，围绕制备多电子转移的一碳产物、二碳产物、与多碳产物逐级展开介绍，定向构筑协同活性位，揭示活性位点与反应路径的作用规律。此外，结合电化学反应系统设计与组装，推进具有应用前景的电催化碳基小分子转化与能源储存技术。
余彦
中国科学技术大学
个人简介：余彦，中国科学技术大学教授，国家杰出青年基金获得者，国家重点研发项目首席科学家，入选英国皇家化学会会士，Journal of Power Sources 副主编。主要研究方向为高性能锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池等关键电极材料的设计、合成及储能机制。目前在Nature Energy，Nature Communications，Advanced Materials等国际著名期刊上发表论文300余篇。SCI他引35000余次，H因子120。连续5年入选“科睿唯安”及“爱思唯尔”材料类高被引学者榜单，获得中国青年女科学家奖、中国青年科技奖、德国洪堡基金会 “索菲亚奖”、中国硅酸盐学会青年科技奖、中国化工学会侯德榜科技青年奖、美团青山科技奖、安徽省自然科学一等奖 （第一完成人）等奖励和荣誉。
报告题目：高比能低成本室温钠硫电池
报告摘要：室温钠硫电池因具有高能量密度和低成本等优势，被认为是最具潜力的储能器件之一。然而，其面临硫正极电子电导差、反应中间产物易溶解穿梭及金属钠负极易长枝晶等问题，导致电池可逆容量低、循环寿命短，限制了其商业化应用。合理设计和构筑复合电极结构是提升电池能量密度和循环稳定性的关键。基于此，本课题组利用理论计算筛选预测材料性能，并通过合理的电极结构设计和调控，成功开发出了一系列先进的钠硫电池正负极材料：一方面，构筑高效电催化剂与导电基体的复合材料，增强硫正极的导电性，抑制多硫化物溶解穿梭并催化其快速转化，提高硫正极的可逆容量和反应动力学；另一方面，通过在金属钠负极表面构建人工界面保护层、设计三维导电载体以及电解液优化改性，能够诱导钠离子均匀沉积，抑制钠枝晶生长，增强电极的循环寿命和安全性能。此外，通过系统的原位表征手段揭示了室温钠硫电池的电化学反应机理，为发展新型高比能长寿命的钠电池器件提供重要科学依据。
鲁兵安
湖南大学
个人简介：鲁兵安，2008年兰州大学物理科学与技术学院获学士学位；2012年兰州大学物理科学与技术学院获博士学位；2012年加入湖南大学物理与微电子科学学院；2014-2015年美国斯坦福大学化学系访问学者。长期从事新型储能材料与器件的研究，主要涉及低成本、长寿命下一代锂离子电池、及钾/铝离子电池，承担了国家自然科学基金重点、优秀青年基金等项目，以第一作者或通讯作者在Nature、National Science Review、Nature Sustainability、 Nature Communications等发表包括“中国百篇最具影响国家学术论文”在内的学术论文累计200余篇，被引用19800余次， H指数72，National Science Review、Molecules、Science China Technological Sciences、InfoMat、SmartMat等国内外期刊编委、青年编委。
报告题目：碳基钾离子电池负极
报告摘要：钾资源丰富，K+可稳定嵌入石墨及正负极集流体都可使用铝箔使得钾离子电池成为了潜在的下一代储能电池。但K+扩散动力学慢、电极材料的结构稳定性差及其储钾机制不明确等阻碍了钾离子电池的发展。针对上述问题，汇报人课题组通过计算经典钾离子电池电极材料及传统电解液中的K+迁移及输运动力学，结合电池实时监测及原位表征技术研究电极材料的晶体结构、微观结构以及缺陷对电极材料容量与寿命的影响，本报告，将汇报利用新型的高浓盐电解液石墨负极可以稳定循环；及通过仿生结构构件了基于传统电解液的稳定的具有低平台的新型碳材料；及通过制备方法的调控实现石墨烯的高质量制备及储钾；及通过对SEI的调控实现传统电解液石墨负极的稳定循环。
黄佳琦
北京理工大学
个人简介：黄佳琦，北京理工大学前沿交叉科学研究院长聘教授。2007年及2012年于清华大学化学工程系获工学学士及博士学位。2016年加入北京理工大学前沿交叉科学研究院。主要面向高比能、高安全、长寿命的锂硫及金属锂等新体系电池应用需求，开展其中界面电化学转化机制，界面关键能源材料等相关研究。发表研究工作200余篇，h因子为106，其中70余篇为ESI高被引论文，2018-2022年入选科睿唯安全球高被引科学家。曾获评2016年中国化工学会侯德榜化工科技青年奖，2018年中国颗粒学会青年颗粒学奖，2020年北京市自然科学基金杰出青年科学基金，2022中国颗粒学会自然科学一等奖，2022第十七届中国青年科技奖特别奖等。
报告题目：高稳定性金属锂负极固液界面研究
报告摘要：金属锂凭借其极高的理论比容量和最负的电极电位而被认为是最具有开发前景的高比能负极材料之一。但金属锂电极的实用化长期受到液固界面不稳定导致的活性锂损失制约。本研究尝试从固液界面形成机制角度理解金属锂界面形成过程；通过电解液调控金属锂固液界面形成过程中成分和组成的空间分布，利用电解液中阴离子的优势分解形成具备高库伦效率特征的无机组分主导SEI，利用具备自聚特征的有机组分实现高机械性能有机层的构建。相关固液界面调控工作有效提升了金属锂循环沉积的稳定性，并最终在5安时级软包电池尺度，实现高比能金属锂电池器件的验证。
陈成猛
中国科学院山西煤炭化学研究所
个人简介：陈成猛，研究员、博导、国科炭美新材料（湖州）有限公司董事长，主要从事先进炭材料及其储能器件的研发与产业化工作。2006年本科毕业于中国矿业大学，2012年于中科院山西煤化所获博士学位，读博期间于2010-2011年在德国马普学会Fritz Haber所联合培养，2012年起任煤化所709课题组长，2019年起任中科院炭材料重点实验室副主任。2017年入选《麻省理工科技评论》中国区“35岁以下科技创新35人”，2019年获国家自然科学优青基金资助。共发表论文190余篇，他引10000余次，授权发明专利38项，主持制订国际标准3项，国家标准3项。获IEC1906奖、山西省自然科学一等奖、中国产学研合作创新成果一等奖、侯德榜化工科技青年奖等荣誉。
报告题目：面向电化学储能的多孔炭和硬炭材料开发
报告摘要：电化学储能是新能源和电动汽车领域的关键支撑性技术，炭材料在其中广泛应用，推动了储能技术进步。作者以生物质和沥青等为原料制备多孔炭和硬炭材料，研究含碳前驱体的热化学反应过程、杂原子对储能炭/电解液界面的作用机制等。面向超级电容和钠离子电池关键材料的国产化需求，解决交联固化、活化造孔和深度纯化等难题，开发成套工艺与装备，完成10吨级中试开发，推动了相关成果转移转化，产品通过20余家用户评测验证。依托自主炭材料设计开发储能器件，在轨道交通、智能电网和空天电源等领域应用示范，打通了“料-材-器-用”创新链。团队还同步制定系列国际、国家和行业标准，引领了行业高质量发展。
何传新
深圳大学
个人简介：何传新，深圳大学化学系教授。2019 年获教育部青年长江学者，2021年获广东省自然科学二等奖 （排名第1），2020 年入选英国皇家化学会J. Mater. Chem. A 新锐科学家，2015 入选“广东特支计划”百千万工程青年拔尖人才，2015 年获深圳市青年科技奖 （独立），2014 年入选广东省高等学校优秀青年教师。主要从事锂离子电池粘结剂的开发、高性能电催化剂的设计合成及在器件中的应用研究；近五年以通讯作者发表SCI论文70余篇，其中影响因子大于15的论文34篇，影响因子大于10的论文49篇，包括Nat. Commun.、J. Am. Chem.Soc.、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.等杂志；作为主要发明人申请国家发明专利43 项，授权29 项，申请美国专利5 项，授权3 项，实现专利转化2 项。
报告题目：局域微环境增强电催化
报告摘要：在能源催化中，催化剂材料是基础，如何系统制备新型催化剂，理解材料结构、局域微环境与催化活性的关系是实现其应用的关键。近年来，我们发展了系列材料的制备方法，并探索了局域微环境在电催化中的应用。基于双重限域策略，获得亚纳米金属团簇的普适合成方法，构建了高活性的不饱和催化中心，实现了本征活性的大幅提升；通过在纳米纤维上引入表面和内部贯穿的网络多孔结构，实现活性中心在界面的充分暴露，并有效富集了反应分子；结合界面性质、微纳结构、反应微环境，发展了催化材料的多维度调控策略，增强了催化界面的有效性、反应性，提升了催化材料的综合性能；将微观界面调控应用到电催化器件的构建，提出一体化气体扩散电极策略，将气体扩散层与催化层合二为一，解决了催化剂在大电流条件下活性与稳定性难以兼顾的问题。
邀请报告
郑建云
湖南大学
个人简介：郑建云，湖南大学研究员，博士生导师。湖南省湖湘青年英才入选者、湖南省杰出青年基金获得者、国家自然科学基金项目获得者。从事光-电-化学转换和零碳能源物质的研究，揭示了光生载流子的本质和增强动力学行为；设计了长期稳定运行的窄带隙半导体基光电极，揭示了其效率和稳定的兼容机制；发展了零碳能源物质合成的界面催化机制。共以第一/通讯作者发表高水平论文40余篇，包括Chem、Nat. Commun.、Angew. Chem、Adv. Mater.、Energy Environ. Sci.等期刊，论文他引2500余次。
报告题目：零碳能源的光-电-化学高效转换
报告摘要：在零碳能源的光电化学转换体系中，当前的研究主要存在着两大难题：光电极固有问题和氨合成反应固有问题。针对上述关键科学问题，本人聚焦光生载流子动力学行为、光电极材料防护工程和固液界面催化性能，开展光电化学固氮合成氨研究，主要的创新点如下：阐明和增强光电极的载流子动力学行为：研究光电极内部的光生载流子动力学行为，建立了额外内场为载流子的定向分离和转移提供驱动力。设计和开发稳定的层级结构光电极：针对光电极在工况下易腐蚀和失效的问题，开发了系列功能明确的层级结构光电极，研究缺陷工程对光电极稳定性和效率的调控机制。探究光电化学合成氨的反应机制和路径：分析光电化学氮还原合成氨的反应路径，明确了光电极的表面微环境与催化活性之间的构效规律。
李博权
北京理工大学
个人简介：李博权，2016年本科毕业于清华大学化学系，2020年博士毕业于清华大学化学工程系，同年加入北京理工大学前沿交叉科学研究院担任副研究员，博士生导师。主要从事高能量密度锂硫电池和金属空气电池的化学机制、材料构筑与器件应用等方面的研究。相关研究成果发表SCI论文100余篇，包括41篇ESI高被引论文，引用12000余次，H因子61，授权6项中国发明专利。主持国家自然科学基金面上项目、青年基金等项目，担任《Journal of Energy Chemistry》期刊编委，入选2021–2022年科睿唯安高被引科学家。
报告题目：锂硫电池中多硫化物的结构解析与动力学调控
报告摘要：锂硫电池具有高达2600 Wh kg−1的理论能量密度，被认为是实现能量密度超过400 Wh kg−1二次电池的重要体系之一。然而锂硫电池正极充放电产物硫和硫化锂电子离子绝缘，中间产物多硫化锂溶于电解液并在正负极之间穿梭，硫正极的多硫化物反应动力学十分缓慢。锂硫电池正极侧缓慢的反应动力学使得锂硫电池实际放电比容量低、库伦效率低、循环寿命短，是制约锂硫电池实际应用的瓶颈问题。
针对锂硫电池正极反应动力学缓慢这一难题，本工作研究了锂硫电池正极反应动力学的极化来源，对高比能锂硫软包电池进行了失效分析，并提出了多硫化物电催化的策略提升正极反应动力学。首先基于间歇电化学滴定与交流阻抗测试拆分正极极化的电化学、浓差与欧姆阻抗部分，指认限制锂硫电池放电容量的关键因素。基于400 Wh kg−1锂硫软包电池体系开展失效分析，指认导致循环失效的关键问题所在。进而基于锂硫电池正极侧固–液–固多相多电子反应的特征，设计了非均相电催化剂与均相氧化还原介体提升锂硫电池正极反应动力学。首次提出了辅助氧化还原介体调控的化学原理并开发了基于有机硫/硒醚的辅助氧化还原介体，通过高分子设计实现了氧化还原介体的半固定化，实现了高能量密度锂硫软包电池的构筑与稳定循环。
范修林
浙江大学
个人简介：范修林，浙江大学“百人计划”研究员，国家青年千人，博士生导师.研究方向为高能量密度锂（钠）离子电池，包括电解液及其相关界面，固态电解质等。在Nature Nanotech、Nature Energy、Chem、Joule、Science Adv.、Nature Commun.、EES、JACS、AM、Angew等国际顶级/知名期刊发表SCI论文100余篇。论文总引用次数> 25000，H-index = 82。连续多年入选“科睿唯安”全球高被引学者，获2020中国新锐科技人物卓越影响奖。成果先后被C&EN, Science Daily, Engineering 360, R&Dmag，TechXplore，人民网等国际、国内知名媒体报道。
报告题目：新型锂电池电解液设计及机理研究
报告摘要：目前的商用的EC基电解液在4.3 V以上极易在正极表面被氧化，无法形成稳定的正极电解质膜（CEI），严重阻碍了高电压、高能量密度锂电池的发展。另外，在所有的可能的负极材料中，Li金属、石墨、Si各具特色，但与电解液界面反应的机理各不相同，故影响了全电池的电化学性能。本报告拟从电解液的成分、组成、微观结构以及界面反应等角度出发，试图解析这一系列反应的内在机理。
陈爱兵
河北科技大学
个人简介：陈爱兵，河北科技大学教授，博士生导师，河北科技大学化学与制药工程学院副院长，河北省青年科协会员、河北省青年科技奖、河北省高校百名优秀创新人才（Ⅲ）、河北省优秀硕士生导师、《Transaction of Tianjin University》和《材料工程》等多个期刊编委，入选全球顶尖前10万科学家榜单。着眼于材料物理化学新领域，聚焦能源转化与存储中的新问题，围绕发展多孔材料结构合成新方法和新策略，丰富定向设计和可控制备新理论，系统研究多孔材料的可控制备及其在吸附分离、CO2捕获和转化、药物缓控释、电储能以及催化转化等领域的应用。近年来，主持主研国家自然科学基金、河北省重点研发等项目20余项。以第一作者或通讯作者在J. Am. Chem. Soc., Matter, Adv. Funct. Mater., Energy Storage Mater., Small等国际一流期刊发表SCI论文300多篇，申请发明专利6件，编著《催化剂评价与表征》一书。
报告题目：核壳结构碳基材料的多策略构筑及其CO2电催化转化性能研究
报告摘要：CO2催化转化制备重要化学品具有重要意义，其中，电催化因其温和的操作条件和丰富的产物类型受到了越来越多的关注。近年来，我们围绕CO2电催化转化设计制备催化剂，在CO2电化学转化制备高附加值化学品方面开展了一系列工作。在镍金属盐的辅助下，通过热解-沉积法成功地在碳纳米管上修饰了镍纳米粒子锚定的介孔碳壳。由于分散的镍纳米粒子和介孔碳的氮掺杂活性位，所制备的电催化剂在水电解质的H型电池中可以选择性还原CO2为CO。通过限制沉积的策略成功地制备了高度分散且均匀的小尺寸镍纳米粒子包埋在核壳碳球上的催化剂。聚合物球表面包覆的介孔二氧化硅层提供的限域空间可以有效控制热解过程中镍纳米粒子的生长。同时，镍物种的引入量可以实现碳球的结构的调控，实现从空心到核壳再到实心球的转变。该电催化剂实现了CO2选择性还原为CO的催化性能。通过一步法将镍纳米颗粒被限制在碳纳米管和介孔碳层之间可以实现催化CO2电还原为甲酸。该催化剂的介孔碳壳和空腔结构可以提供更多的接触面积，提高电荷转移速度。
何平
南京大学
个人简介：何平，物理化学博士，南京大学教授、博士生导师，南京大学现代工学院能源系主任。青年长江（2018），国家优青（2019），江苏省杰青（2019）。任中国固态离子学会理事，ACS《Energy & Fuels》副主编。2003和2006年于南京航空航天大学材料学院获理学学士和工学硕士学位；2009年于复旦化学系获得物理化学（电化学）博士学位；同年赴日本AIST任博士后。2011年11月回南京大学任教。近年来在非质子系统空气电极多相电催化理论完善，金属锂/电解液（质）体系设计与优化，固体电解质界面载流子输运行为研究和关键能源材料提取回收等多个方面取得创新性研究成果。在Nature和Science子刊，Joule, Angew, EES，Adv Mater等国际权威学术刊物发表SCI论文170余篇。论文他引12000余次，H因子66。
报告题目：锂-二氧化碳电池正极界面电催化反应
报告摘要：CO2电化学还原是主流的CO2减排技术之一。常规的基于氢（或质子）的CO2电化学还原反应可将CO2转化为CO、酸、醇等具有高附加值的化学原料。新型的非质子锂-二氧化碳电池兼具固定转化CO2和高比能量供电两大功能，对于构建零碳排放能源系统，引领碳中和能源技术变革具有重要战略意义。然而，当前锂-二氧化碳电池的充放电反应机理仍存在争议，可催化CO2可逆转化的高效催化剂种类稀少，电池性能难以满足实用化要求。针对上述问题，我们详细研究了锂-二氧化碳电池体系中CO2的电化学还原和析出过程；设计并构筑了高效Ru催化剂提升电池的可逆性；首次引入无机熔融盐作为新型电解液，显著改善了电池的能量效率和循环寿命；通过铜配合物可溶性氧化还原媒介体调控二氧化碳还原反应路径和产物，提升电池的输出电压和效率。本报告中，我们主要基于团队近年来的研究结果，介绍锂-二氧化碳电池的反应路径、催化剂的作用机制、反应机理调控和相关原位表征技术等方面内容。
韩庆
复旦大学
个人简介：韩庆，复旦大学研究员、博导，中国化学会青委会委员。2017年获得北京理工大学获得化学博士学位，2019-2020年在英国伦敦大学学院进行访学研究，2017年起在北京理工大学化学与化工学院工作，2023年起在复旦大学先进材料实验室工作。从事二维材料光催化的研究。获得基金委优秀青年科学基金、中国化学菁青化学新锐奖、Outstanding Young Researcher Award in Nano-Micro Letters等荣誉。兼任Chinese Chemical Letters青年编委。在国际知名期刊发表论文50余篇，包括多篇 Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., Nat. Commun. 在化学和材料领域的顶级学术期刊论文。
报告题目：分子定制COFs用于光合成过氧化氢
报告摘要：过氧化氢（H2O2）是一种重要的工业原料和化工产品，在漂泊、消毒、半导体制造和化学药品合成等领域应用广泛。利用太阳能、水和氧气，通过两电子氧气还原合成H2O2可在常温常压下进行，原料简单易得，无污染物产生，因此引起了世界上广泛的关注。然而目前仍然缺乏具有高效催化性能且低成本的光催化剂。二维共价有机框架 （COFs），特别是二维三嗪基COFs由于具有可见光响应、可通过分子定制实现活性位结构与分布的准确调控等特点，在光催化领域具有重要应用前景，但活性位密度低、光生载流子快速复合等问题极大降低了其光催化活性。面对以上难点，及其多电子转移光催化反应的需求，我们提出化学协同功能化构筑多活性位，大幅提二维三嗪基COFs分子光生载流子分离与传输能力，同时调控中间物种与反应路径，从而促进O2还原为H2O2。所制备三嗪基COF光催化剂在无牺牲剂和无助催化剂的情况下，光合成H2O2的表观量子效率在400 nm处达8.6%，该性能明显优于当时文献报道的大多数无金属聚合物基光催化剂。
唐城
清华大学
个人简介：唐城，清华大学化工系副研究员，入选海外高层次人才引进计划（青年项目），连续三年被评为“全球高被引科学家”。瞄准双碳重大战略目标，以“化工脱碳”和“绿电消纳”等重大需求为牵引，重点研究电化学储能和绿电电解中的关键能源化学、材料、器件和系统。在高性能三维碳基复合能源材料、单原子催化剂局域配位结构调控和机理理解、电催化炼制反应与材料开发等方面取得一系列重要的创新性学术成果。曾获得澳大利亚研究理事会优秀青年基金（DECRA）、《麻省理工科技评论》-“35岁以下科技创新35人”（亚太区）、中国化工学会基础研究成果一等奖、瑞士Chorafas青年研究奖、海淀青年五四奖章等。担任J. Energy Chem.编委、eScience、Particuology、Green Energy Environ.、EcoMat、Exploration、Carbon Future等期刊青年编委。
报告题目：碳基电催化材料的多尺度设计
报告摘要：绿电驱动的电催化与电合成过程既能够将边远地区波动性的可再生电能转化成易运输、能量密度高的化学品，又能够提供低碳排放、可分布式发展的化学品合成新技术，在碳中和愿景下具有重要的意义，是推动化工过程绿色低碳转型的关键共性支撑技术。本报告将针对高活性、高选择性的电催化剂设计，从电子结构调控、多级形貌构筑和电极界面优化等多维度阐述碳基催化剂的设计原则和合成策略。针对多电子反应选择性调控机制不明的问题，揭示了单原子催化剂局域配位结构和原子间作用对催化位点和反应路径演变的影响机制，从“金属中心、第一配位域和第二配位域”三个层面建立了对单原子催化剂构效关系的新认识，实现了电催化氧还原和二氧化碳还原选择性的可控调节，在同一材料体系实现了ORR选择性从理想的四电子向两电子的大幅调变，并获得了当时酸性两电子ORR的最佳活性和选择性。针对多相电催化活性位利用率低的问题，以石墨烯等二维材料为研究对象，发展了二维材料三维化的结构设计新思路和精准构筑新方法，创制了三维介孔石墨烯骨架和三维多孔石墨烯筛网等能源新材料，并基于三维石墨烯的特殊结构，提出了原位纳米限域构筑三维强耦合界面的新方法，通过“锚定成核-限域生长”制备了强耦合的氢氧化物量子点材料，通过石墨烯辅助外延法合成了三维介孔层间范德华异质结的新结构，在电催化产氢、氧气还原、锌空电池等能源电催化器件中表现出了与贵金属催化剂相媲美的优异活性和稳定性。
张世国
湖南大学
个人简介：张世国,湖南大学材料科学与工程学院教授、博导，中组部青年千人、湖南省杰青、校学术委员会委员、教育部先进催化工程中心副主任。先后主持国家海外高层次青年人才计划项目、国家重点研发计划政府间重点专项、湖南省“揭榜挂帅”项目（2200万）、国家自然科学基金面上项目（2项）、湖南省杰出青年基金等多项国家和部省级项目。主要研究方向为碳材料与离子液体的设计与应用研究，在Chem. Rev., Prog. Mater. Sci., Coord. Chem. Rev., Nat. Commun., JACS, Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., Energy Environ. Sci.等期刊上发表论文130多篇。多次受邀在COIL、MRS、Gordon和香山科学会议等国内外学术会议上做报告。
报告题目：高性能CO2电还原碳基催化剂的设计
报告摘要：原子级金属位点修饰的碳材料（M-X/C）是一类优异的CO2电还原（CO2RR）催化剂，其性能与金属原子种类密切相关。然而，高温热解制备的M-X/C中还含有丰富的非金属物种，如本征缺陷、非配位以及配位的杂原子等，这些非金属物种将显著影响M-X/C的催化活性。本工作报道了基于M-X/C中非金属物种设计高性能CO2RR催化剂的研究。通过分子级设计调控多相碳基催化剂活性位点的局部结构，提高了CO2电还原活性。进一步通过金属阳离子溶剂化层的分子级设计，引入次级配位效应并调控界面水分布，实现水分子活化行为的平衡。
付超鹏
上海交通大学
个人简介：付超鹏，上海交通大学材料科学与工程学院特别研究员，博士生导师，入选“国家青年千人计划”。研究领域主要包括材料加工和电化学储能材料与器件的开发应用。在Advanced Materials, Angew chem, Advanced Science, Nano Energy, Nano micro letters等国际知名学术期刊发表学术论文100余篇，申请发明专利20余项，并多次受邀在国际学术会议做口头报告。
报告题目：碳载单原子结构调控与氧还原电催化研究
报告摘要：High-active and low-cost electrocatalysts for oxygen reduction reaction (ORR) are essential in metal-air batteries and fuel cells, and single atom catalysts (SACs) with Fe-N-C are promising candidates. However, the activity still needs to be boosted, and the origination of spin-related oxygen catalytic performance is still uncertain. Herein, an effective strategy to quantitatively regulate local spin state of Fe-N-C through manipulating crystal field and magnetic field is proposed. The spin state of atomic Fe can be quantitatively regulated from low spin (LS) to intermediate spin (MS) and to high spin (HS). The occupation of dz2 orbital (LS→MS) can weaken the Fe–OH* bond to reduce the energy barrier, and the cavitation of dxz and dyz orbital (MS→HS) can enhance the O2 adsorption to promote the first proton-coupled electron transfer (PCET) from *O2 to *OOH. Benefiting from these merits, the high spin Fe-N-C electrocatalyst demonstrates highest ORR activity. Furthermore, the high spin Fe-N-C-based rechargeable zinc-air battery displays a high power density of 179 mW cm-2 and good cycling stability. This work provides an insight in understanding the origination of spin-related oxygen electrocatalysis performance on Fe-N-C active site.
彭翃杰
电子科技大学
个人简介：彭翃杰，电子科技大学基础与前沿研究院研究员。2013年和2018年在清华大学化工系分别获得学士和博士学位。2018-2020年在美国斯坦福大学SUNCAT界面催化中心开展博士后研究。目前研究方向为二次电池材料和器件、能源化学机器学习等。曾获得科睿唯安全球高被引学者（2019–2022）、教育部自然科学一等奖、颗粒学会自然科学一等奖、I&EC Research Influential Researcher Awards等奖励。
报告题目：基于机器学习的电池预测和设计
报告摘要：新型二次电池的开发需要充分理解复杂的电池化学。基于新兴转化化学的电池技术如锂金属电池等在通往实际应用的道路上往往面临容量衰减快、衰减成因复杂、衰减速率敏感性高等问题。采用传统的试错法理解其衰减需要探索非常广阔的参数空间，从而增加了研究的时间和成本。人工智能技术的发展为理解复杂电池化学提供了新的机会。然而现有的基于机器学习的电池预测方法多基于商用的锂离子电池，难以适用于新兴的复杂电池体系。因此开发适用于小数据样本和有限数据质量的机器学习电池预测方法将是未来能源化学研究的重要方向。我们针对上述问题，开发了可解释好的机器学习电池预测框架，实现了对锂金属电池容量衰减的高效、准确预测，为理解复杂的锂金属电池衰减化学提供了新的工具和认识，加速了对新型电解液的筛选和器件的构筑优化，从而实现符合实用需求的高比能、长寿命二次电池。
王治宇
大连理工大学
个人简介：王治宇，大连理工大学教授。英国皇家化学会会士、洪堡学者、国家自然科学优秀青年基金获得者、辽宁省兴辽英才计划青年拔尖人才、辽宁省百千万人才工程人选、大连市杰出青年科技人才、辽宁省优秀博士学位论文指导教师。研究聚焦面向“三高“(高安全性、高能量、高耐候性)固态电池技术与“三低”(低能耗、低排放、低成本)海水电解制氢技术的能源化学工程。在Nature Commun.、Science Adv.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Energy Environ. Sci.、Angew. Chem.等期刊发表论文100余篇，他引15000余次，出版专著1部，H指数56。获2019年辽宁省自然科学一等奖、2020年侯德榜化工青年科技奖、2020年中国颗粒学会青年颗粒学奖、2022年中国化工学会科学技术一等奖。担任国际电化学能源科学院理事、中国颗粒学会青年理事，学术期刊J. Energy Chem.、Nanomater.编委、InfoMat、Chinese Chem. Lett.、Nano Res. Energy、《材料工程》、《航空材料学报》、《无机材料学报》青年编委。入选2021及2022年爱思唯尔中国高被引学者、2022年科睿唯安全球高被引科学家。
报告题目：高能量、高安全性固态电池
报告摘要：发展高性能电池技术是我国能源结构转型升级、实现“碳中和、碳达峰”目标的必由之路。广泛使用的锂离子电池不仅能量密度难如人意，氧化物正极与易燃电解液的副反应更使其安全性雪上加霜，严重威胁了锂电池生产、存储、应用、回收整个产业链。针对这一问题，我们提出从锂离子电池化学体系中解耦低容量、含金属锂/氧等高活性物种的电极反应，“釜底抽薪”地根除其对电池性能与可靠性的不利影响。在此基础上，融合富锂无氧的新型高容量硫化锂正极材料与高可靠性的固态电池设计，在实现高能量密度的同时，强化电池在机械、电、热、水氧等滥用条件下的安全性。通过发展兼具高能量、高安全性、高耐候性的新型固态电池，为突破现有电池技术安全性与能量密度“鱼与熊掌不能兼得”的共性瓶颈提供新的思路。
梁骥
天津大学
个人简介：梁骥教授于2014年获澳大利亚阿德莱德大学博士学位，先后获中国科学院金属研究所葛庭燧奖研金项目、澳大利亚研究理事会（ARC）青年学者奖（DECRA）、探索项目（Discovery Project）等项目的支持。2019年获中组部青年人才计划资助，加入天津大学材料科学与工程学院。梁骥教授主要从事高性能碳基新能源材料与器件的基础及应用研究，所开发的材料用于新型非贵金属催化氧还原、氮还原、光催化及储能等领域。梁骥教授依据不同电催化及储能应用的具体要求，针对材料的结构和表面化学进行设计和调控，得到了一系列的高性能碳基新能源材料，同时结合理论模拟，揭示了这类材料在上述电化学体系中的反应机制。
报告题目：基于致密位点的能量转化及存储
报告摘要：具有致密位点的电催化材料不仅可以有效提升材料的表观催化活性，还能有效屏蔽非活性位点，提升催化材料的选择性。以电化学氧还原反应为例，开发了一系列具有致密表面催化活性位点的非（贵）金属氧还原电催化材料。同时，通过设计层次孔结构提高材料内部传质能力；通过设计表面化学结构构筑高性能催化活性中心；通过设计石墨结构实现高电子电导。成功在非（贵）金属材料上实现与铂碳催化剂相同甚至更优的氧还原催化性能，同时揭示了一系列非（贵）金属催化活性中心的氧还原催化机制。进而，致密位点电催化理念扩展至其他关键电化学过程。针对二电子氧还原过程的需求，设计了一系列具有致密表面催化位点的电催化材料，实现了高效率和高速率的电化学制备过氧化氢；针对电化学氮还原制氨过程，设计并制备了具有特定表面电子结构和原子构型的非贵金属电催化材料，实现了高法拉第效率、高产率的电化学氮还原制氨；针对锌金属电极的沉积过程，开发了一系列铜基载体材料，开发了高面容量、高倍率性能的锌金属负极。
吴英鹏
湖南大学
个人简介：吴英鹏，在液态金属用于储能（电池、超级电容器）与换能器件（电催化、光电热电器件、摩擦发电机）；智能纳米材料（自修复、自构建、自驱动）的制备和应用开展了多项开拓性研究。将智能液态金属材料应用于化学、材料科学、机械科学、流体力学、仿生学等多领域，实现了多学科之间的交叉融合。近年来，发表论文60余篇，引用超过9300次，h因子34；其中第一作者/通讯作者论文包括：Nature, Nature Photonics, Nature Communications, Angewandte Chemie, Energy & Environmental Science, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, ACS Nano 等国际著名杂志。
报告题目：液态金属在能量存储与转化器件中的研究
报告摘要：液态金属不仅具有优异的导电/热性，还具有独特的柔韧性，自修复性和固液相变等特点。基于这些特性，我们开展了一系列液态金属在能量存储和转化器件的研究，旨在提高器件寿命、改善器件性能和促进器件的智能化水平。在电化学催化领域，我们以液态金属为动态基底，构筑了自修复电极。通过调节液态电极不同电流体动力学模式，铋催化剂可在液态金属中可控演化出多种形貌与结构。当铋催化剂在长时间使用后出现失活特征时，得益于液态金属相容性，催化剂可分散于其中，通过原位正向电化学重构，铋催化剂的结构和功能均得到良好修复。在电化学储能领域，我们利用碱金属液化行为及其反应活性构筑了具有高离子电导率、高模量的致密SEI层；利用锂液态金属表面的原子级光滑特性和液体的流动扩散特性，通过原料同步反应-扩散-组装过程构筑电极表面致密稳定SEI层。
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