【5月31日】《物理化学学报》创刊35周年专场——能源电化学论坛直播

今年是《物理化学学报》创刊35周年，《物理化学学报》联合科研云，拟举办系列线上公益报告，本次为第一期。

《物理化学学报》创刊于1985年，创刊主编唐有祺院士，现任主编刘忠范院士。是第一批中文SCI期刊，2019年影响因子预计1.38，中英文文章均可发表。主要刊载化学学科物理化学领域具有原创性实验和基础理论研究类文章。设有通讯、展望、专论、综述、论文、亮点等栏目。刊用文章包含以下范围：化学热力学和绿色化学，胶体化学和纳米材料，催化、动力学和光化学、理论与计算化学，电化学和新能源，表面科学、结构化学和谱学。

期刊网站：

www.whxb.pku.edu.cn

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科研云直播间地址

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请注意：专题报告可回放的概率比较小，建议感兴趣的朋友提前安排时间。

一、 关于讲座

1.1 讲座目的：《物理化学学报》-科研云-能源学人联合战略推出该系列云讲座，旨在和研究生，本科生，学术/产业界一线科研人员一起交流国际学术/产业界研究前沿，激发科研灵感，促进学科交叉，火花碰撞，思维爆炸！

1.2 讲座平台：bilibili（哔哩哔哩）直播、腾讯直播、百度直播等

1.3 讲座时长：每个报告内容控制在25min, 提问时间5min

1.4 讲座时间：5月31日 9:00-12:00

1.5 直播议程：

时间	报告人	所在单位	报告主题
9:00	主持人陈立桅研究员开场    中科院苏州纳米所
9:00-9:05	刘忠范院士致辞   北京大学
9:05-9:35	庄林教授	武汉大学	碱性膜技术的发展与挑战
9:35-10:05	彭章泉研究员	中科院长春应化所	碱金属-空气电池反应原理的原位谱学研究
10:05-10:35	曹余良教授	武汉大学	钠离子电池关键材料及应用体系探讨
10:35-11:05	刘金平教授	武汉理工大学	一体化薄膜型准固态混合电容器
11:05-11:35	郭玉国研究员	中科院化学所	金属锂固态电池研究进展

二、主持人和嘉宾介绍

2.1 论坛主持人

陈立桅，中科院苏州纳米所研究员，上海交通大学教授，博士生导师，《物理化学学报》副主编， 主要从事电化学储能材料与原位表征技术研究。研发锂-碳复合材料、固态电解质材料用于先进锂离子电池、锂金属电池与固态电池；研发介电力显微术与横截面扫描开尔文探针显微术等扫描探针功能成像模式，用于工况下光电器件的原位界面表征；并发展了电化学储能界面SEI的多模式表征方法，用于电池的界面与失效分析。

2.2 特邀嘉宾

刘忠范，北京大学博雅讲席教授，中国科学院院士，发展中国家科学院院士，中组部首批万人计划杰出人才，教育部首批长江学者，首批国家杰出青年科学基金获得者。英国物理学会会士，英国皇家化学会会士，中国微米纳米技术学会会士。现任北京大学纳米科学与技术研究中心主任、北京石墨烯研究院院长、中国化学会副理事长、中关村石墨烯产业联盟理事长及专家委员会主任委员、北京石墨烯科技创新专项（2016-2025）专家委员会主任、中关村科技园区丰台园科协第三届委员会主席、中国国际科技促进会副会长、教育部科技委委员及学风建设委员会副主任和国际合作学部副主任等职。《物理化学学报》主编。主要从事纳米碳材料、二维原子晶体材料和纳米化学研究，在石墨烯、碳纳米管的化学气相沉积生长方法研究领域做出了一系列开拓性和引领性的工作，是国际上具有代表性的纳米碳材料研究团队之一。发表SCI检索学术论文600余篇，申请中国发明专利130余项。近年来在石墨烯研究领域不断取得重要突破，发明了超级石墨烯玻璃、超级石墨烯光纤、超洁净石墨烯、标号石墨烯、石墨烯的光化学能带工程等一系列新概念和新技术，推动了石墨烯领域的快速发展。在早期工作中，还建立了基于扫描探针显微技术的针尖化学研究方法和超高密度光电化学信息存储方法，率先将有机小分子自组装技术引入准一维碳纳米管研究领域，建立了单壁碳纳米管的有序自组装方法等。

2.3 报告嘉宾

报告题目：碱性膜技术的发展与挑战

报告人将概述武汉大学碱性膜技术的最新进展，包括碱性聚合物电解质燃料电池(APEFCs)和碱性聚合物电解质CO2电解。主要课题包括相关的电催化和器件设计。此报告还将讨论这一技术的挑战，包括非贵金属催化剂和二氧化碳对APEFCs的影响。

参考文献：

1. Zhenglei Yin, Hanqing Peng, Xing Wei, Huan Zhou, Jun Gong, Mingming Huai, Li Xiao^*, Gongwei Wang, Juntao Lu, Lin Zhuang^*, An Alkaline Polymer Electrolyte CO₂ Electrolyzer Operated with Pure Water, Energy & Environmental Science, 2019, 12, 2455-2462.

2. Ying Wang, Yao Yang, Shuangfeng Jia, Xiaoming Wang, Kangjie Lyu, Yanqiu Peng, He Zheng, Xing Wei, Huan Ren, Li Xiao^*, Jianbo Wang, David A. Muller, Héctor D. Abruña^*, Bing Joe Hwang, Juntao Lu, Lin Zhuang^*, Synergistic Mn-Co Catalyst Outperforms Pt on High-Rate Oxygen Reduction for Alkaline Polymer Electrolyte Fuel Cells, Nature Communications, 2019, 10, 1506.

3. Qihao Li, Hanqing Peng, Yingming Wang, Li Xiao^*, Juntao Lu, Lin Zhuang^*, The Comparability of Pt to Pt-Ru in Catalyzing the Hydrogen Oxidation Reaction for Alkaline Polymer Electrolyte Fuel Cells Operated at 80^oC, Angewandte Chemie International Edition, 2019, 58, 1442-1446.

报告人简介：

庄林，武汉大学电化学博士(1998年)，2003年起任武汉大学教授。2004-2005年康奈尔大学访问学者。国家杰出青年科学基金获得者，教育部长江学者特聘教授，美国化学学会《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》期刊副主编，《物理化学学报》等多家学术期刊编委。曾任美国电化学会中国分部主席，国际电化学会物理化学分会副主席。现任中国化学会电化学专业委员会副主任。

报告题目：碱金属-空气电池反应原理的原位谱学研究

碱金属-空气电池与锂-离子电池相比，具有更高的能量密度，近年来倍受关注。该电池的典型结构为：碱金属负极/碱金属离子有机电解液/多孔材料正极。正极中的活性物质来自空气中的氧气。目前的碱金属-空气电池普遍表现为循环寿命有限、能量效率低下，其能量损失主要来自氧气电极反应的过电势。深入研究碱金属-空气电池的反应原理有利于提升该类电池体系的电化学性能。报告人聚焦模型电化学反应界面(Au|DMSO),结合谱学电化学研究方法和第一性原理计算，对H-ORR, Li-ORR, Na-ORR,和K-ORR电极反应过程中的中间产物、基元反应、反应位点和受限因子等进行了系统研究，对氧气电极反应过电势的起源进行了探讨，并提出了解决这一关键科学/技术问题的可行方案。

报告人简介：

彭章泉，长春应化所研究员。武汉大学本科，中科院长春应化所博士。先后在德国杜塞尔多夫大学(超快光谱电化学)、丹麦奥尔胡斯大学(自由基电化学)、英国圣安德鲁大学(固态电化学)从事博士后研究。2012年至今，长春应化所研究员。

研究方向: (1) 现场光谱/质谱电化学，(2) 计算电化学，(3) 锂-离子/锂-空气电池

成果和荣誉：发表学术论文50余篇，授权发明专利3项；英国牛津大学牛顿学者,德国杜塞尔多夫大学洪堡学者。

报告题目：钠离子电池关键材料及应用体系探讨

发展大规模储能的二次电池不仅需要具有适宜的电化学性能，更需考虑资源成本和环境效益等应用要求。而锂离子电池用于大规模储能可能受到锂资源的制约，因此，从资源与环境方面考虑，具有与锂离子电池相似电化学性能的钠离子电池体系作为储能电池更具应用优势。然而，从目前的技术现状来看，几类不同的嵌钠正负极材料虽显现出可观的容量与较好的循环性，但能量密度与功率密度尚待提高。过渡金属氧化物、氰基正极材料和磷酸盐体系，以及硬碳和合金负极材料最有希望用于钠离子电池体系，但这类材料的初始充放电效率和循环稳定性仍有待改善。本报告简要分析嵌钠正负极材料的一些问题，讨论适合嵌钠反应的一些思路，同时对安全性储钠电池电解液也进行了一些探讨，并结合本课题组的研究工作讨论钠离子电池及其关键材料的发展方向。

报告人简介：

曹余良，武汉大学化学与分子科学学院教授，长期从事在电化学能量储存与转换新体系（钠离子电池和锂离子电池）和安全性电解液等方面，相关研究成果发表SCI摘录论文230余篇，部分成果发表在Nat. Energy, Nat. Nanotech.、Energy Environ. Sci.、Chem、Adv. Mater.、Nano. Lett.等期刊上。论文共被SCI他人引用13000余次，单篇SCI最高引用频次1000余次，h指数66。入选科睿唯安（Clarivate Analytics）2018和2019年度“高被引科学家”。

报告题目：一体化薄膜型准固态混合电容器

报告简介：薄膜型准固态混合超级电容器由（凝胶）聚合物电解质与薄膜型正负极构成，具有能量密度高、安全、轻薄等特点，在未来可穿戴/柔性电子以及微电子应用等领域具有极大的潜力。然而，(准)固态电解质室温离子电导率低和电极-电解质界面阻抗高等严重限制了器件的实际性能。针对上述关键问题，本报告首先汇报本课题组在三维阵列薄膜电极及聚合物电解质方面的进展；进一步设计3D电极-聚合物电解质一体化器件结构，通过聚合物电解质的原位成膜，极大增加了电极-电解质界面接触面积、减小了界面势垒、增强了界面稳定性，显著提高了器件性能。所得储能器件的比容量和倍率性能均明显优于传统三明治结构的器件，并基本趋近液态电解质情况。本研究为设计高性能的薄膜（准）固态电容器提供了全新思路。

报告人简介：

刘金平，武汉理工大学首席教授/博士生导师、英国皇家化学学会会士（FRSC）、湖北省杰出青年基金获得者、科技部高效能源转换与存储无机材料创新团队核心成员。迄今为止，围绕薄膜/阵列电极及柔性和固态储能器件，在Adv. Mater.、Energy & Environ. Sci.、Nano Lett.等期刊上发表SCI论文近130篇，包括6篇特邀综述，被Nature Energy等SCI他引14000余次, H指数60；1篇论文获“中国百篇最具影响国际学术论文”。主持了国家重点研发计划重点专项子课题、国家自然科学基金、湖北省杰青、武汉市晨光计划等项目10余项，授权发明专利近10项，出版中英文专著（章节）2部。获科睿唯安(Clarivate)“全球高被引科学家”、Elsevier“中国高被引学者”和“中国新锐科技人物”等荣誉。现任湖北省新能源动力电池工程技术研究中心副主任，中国功能材料学会理事，中国颗粒学会青年理事，国家级及部分省级科技奖/基金项目评审专家，Energy & Environmental Materials 副主编（Wiley）及5本国际英文期刊编委（Elsevier/IOP/Springer）。

报告题目：金属锂固态电池研究进展

固态锂电池可以引入金属锂或含金属锂的负极，实现电池能量密度的提升，满足消费者对于高能量密度二次电池的需求。但是，锂电池固态化道路面临巨大的挑战，如何设计金属锂负极而不产生枝晶？如何解决金属锂负极的体积膨胀问题？如何处理固体电解质与正负极间的界面问题？如何开发与现有电池工业兼容的固态电池生产制造技术？如何开发兼具高能量密度和高功率密度的固态电池？等等诸多问题一直困扰着人们。针对这些问题具体的策略有哪些，本报告将重点介绍该领域的最新研究进展。

报告人简介：

郭玉国，中科院化学所研究员，中国科学院大学岗位教授，博导，中科院分子纳米结构与纳米技术重点实验室副主任。主要从事能源电化学与纳米材料的交叉研究，在高比能锂离子电池、锂硫电池、固态电池、钠离子电池等化学电源体系及其关键材料方面取得一些研究成果，致力于推动基础研究成果的实际应用，开发出的高性能硅基负极材料通过壹金新能源公司实现了产业化。发表论文300余篇，出版英文专著1部，他引超过32000次，h-index为96，连续六年被科睿唯安评选为全球“高被引科学家”。申请国际PCT和中国发明专利100余项，获外国和中国发明专利授权80余项，成果转化多项。近年来主持承担国家重点研发计划项目、973项目课题、国家杰青基金、重点基金、中科院战略先导课题、北京市科委及企业的横向项目。曾荣获中国青年科技奖、中国科学院青年科学家奖、国际电化学会ISE Tajima Prize、国际能量存储与创新联盟青年成就奖、国际电化学能源科学院卓越研究奖等奖励与荣誉。现兼任中国化学会青年化学工作者委员会副主任、中国化学会电化学委员会委员和“化学电源”分会主席、中国硅酸盐学会固态离子学分会理事和副秘书长，ACS Applied Materials & Interfaces副主编，《中国科学：化学》、Nano Research、Energy Storage Materials、ChemElectroChem、Solid State Ionics、《电化学》等10余种期刊的编委。

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