研究室

新型能源及材料化学研究室(202室)

清华大学核能与新能源技术研究院新型能源与材料化学研究室(202研究室)始于上个世纪九十年代初期,是清华大学燃料电池和锂离子电池研究的主要单位。研究室现有双聘院士1名、研究员3名、副研究员4名,高级工程师2名,助理研究员及工程师9名,研究生20余名。研究室拥有电源及其材料研究的多台专用仪器和测试设备,以及锂离子电池试验装配研究设备和燃料电池电堆组装、系统集成工艺装备。该研究室是国家氢能领域第一个“973”项目依托单位,先后承担了多项国家高科技发展计划“863”课题和国家重大基础理论研究“973”课题以及其它科技开发项目。研究室在锂离子电池正极材料制备方面提出并成功开发了控制结晶---固相反应新工艺,研制出独具特色和优势的锂离子电池高密度球形系列正极材料,研究成果在第五届中国国际发明展览会上荣获银奖;在质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池和中低温固体氧化物燃料电池方向开展了大量的研发工作,取得了丰硕成果。已发表了SCI论文180多篇,申请专利40多项。为国家培养了一批氢能燃料电池和锂电池高级技术人才。

研究室的发展思路和目标:紧扣国家经济发展和能源安全的需求,致力于先进能源技术及其材料的研发。立足应用基础研究与工程技术开发,加强与国内外一流科研机构的学术交流与合作,为新能源技术开发提供创新和持续的支持。在化学电源领域,取得一批原创性高水平的研究成果和工程技术开发成果;造就一支具有国际水平的人才队伍;逐步成为在国内外具有较大学术影响的实验室。争取为我国高技术发展、经济建设和国家安全做出重要贡献。

研究方向

研究室主要致力于燃料电池和锂离子电池相关领域的关键原材料、核心部件、系统集成、过程监控的应用基础研究与工程开发。重点研发能量密度高、使用寿命长、环境友好的新型电源(能源)技术。研究室目前主要开展质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池、中低温固体氧化物燃料电池、锂离子动力电池、锂离子电池正极材料、锂硫聚合物电池和超级电容器等领域的研究。

主要研究方向:

• 锂离子动力电池及其材料研发

• 锂离子电池合金负极材料研发

• 锂离子电池正极材料的研发及产业化制备技术

• 新型质子交换膜的制备研究(阻醇膜、高温膜、碱性膜)

• 低铂质子交换膜燃料电池电催化剂的制备

• 燃料电池膜电极的结构设计及制备过程研究,燃料电池堆和发电系统的设计与系统集成

• 高效、智能化直接甲醇燃料电池发电系统集成技术

• 电解水制氢/制氧技术,太阳能/氢能供电系统的集成技术

• 中低温固体氧化物燃料电池的基础研究及电堆技术

• 碱性膜燃料电池研究

• 电化学超级电容器的研发

• 纳米能源材料的研发

• 锂硫聚合物电池及其关键材料研发

• 燃料电池和锂离子电池数学模型的建立与计算机模拟