泮湖经纬论坛第7期:未来能源化学论坛暨青年教师发展研讨会

作者:发布时间:2026-10-28浏览次数:10

先进能源材料与分子功能体系的创新发展,依赖于材料合成、储能化学、界面科学与分子器件等领域的交叉融合。水系锌金属电池、低温钠离子电池、固态电池等新型二次电池体系的发展,对关键材料设计和界面反应调控提出了新的要求;自旋电催化、单分子开关、人工受体与碳量子点研究,也为理解微观结构与宏观功能之间的联系提供了多样化视角。为促进相关领域的学术交流与合作,天津工业大学学科交叉中心依托“泮湖经纬论坛”,拟于2026年10月30日上午举办未来能源化学论坛暨青年教师发展研讨会,邀请相关领域专家分享研究进展,围绕材料结构、反应机制、界面调控及功能应用开展交流,助力青年教师成长,推动能源、材料与化学等学科交叉研究。

一、本期安排

报告方向:未来能源化学论坛暨青年教师发展研讨会

报告时间:2026年10月30日08:00

报告地点:天津工业大学第二公共教学楼C102

主办单位:天津工业大学学科交叉中心、天津工业大学化学学院

二、报告内容

报告一:无机合成与储能化学——水系锌金属电池关键材料设计及优化

报告人:熊胜林教授(山东大学)

报告人简介:熊胜林,山东大学二级教授,博士生导师,中组部“万人计划”入选者,全球高被引科学家、中国高被引学者,基金委重大研究计划项目负责人。主要研究无机合成化学与先进能源材料,代表性成果发表在Acc. Chem. Res.、Angew. Chem. Int. Ed.、CCS Chem.、Adv. Mater.、Nat. Commun. 等期刊,论文总他引31000余次。

报告摘要:水系锌金属电池具有资源丰富、成本较低和安全性较高等优势,其性能提升有赖于关键材料设计与电化学反应过程的协同优化。本报告围绕无机合成与储能化学的交叉研究,讨论电极材料组成、微观结构及表界面性质对锌离子存储行为的影响,介绍水系锌金属电池关键材料的设计思路与优化方向,探讨材料结构调控与储能性能之间的关联。 

报告二:固态电池界面调控及功能

报告人:曹安民研究员(中国科学院化学研究所)

报告人简介:曹安民,中国科学院化学研究所研究员,中国科学院大学岗位教授,博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者。长期从事纳米能源化学研究,聚焦功能纳米材料表界面结构的精确调控,致力于高性能锂离子电池、钾离子电池及全固态电池关键电极材料的开发。代表性成果发表在Nature Sustainability、Nature Materials、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Chem.、Adv. Energy Mater. 等国际知名SCI期刊。

报告摘要:固态电池的性能与电极和固态电解质之间的接触状态、化学相容性及离子传输过程密切相关。本报告围绕固态电池界面调控及功能,讨论功能纳米材料表界面结构调控在改善界面接触、促进离子传输和提高界面稳定性方面的作用,探讨界面结构、反应行为与电池性能之间的关系,为高性能固态电池关键材料与界面的设计提供研究思路。

报告三:低温高比能钠离子电池

报告人:王华教授(北京航空航天大学)

报告人简介:王华,北京航空航天大学教授,博士生导师,国家优秀青年基金获得者,英国皇家化学会会士,入选斯坦福大学-Elsevier 全球前2%顶级科学家。主要从事钠离子电池与低温特种二次电池相关研究。在Nat. Synth.、Sci. Adv.、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Soc. Rev.、Joule、Natl. Sci. Rev. 等SCI收录期刊发表论文150余篇,总引用逾13000次,申请中国发明专利20余项、美国发明专利1项。

报告摘要:低温条件下的离子传输迟滞与界面反应动力学受限,是制约钠离子电池能量释放和稳定运行的重要因素。本报告围绕低温高比能钠离子电池,讨论电极材料、电解液及电极与电解液界面对低温储钠行为的影响,分析低温条件下容量发挥、极化与循环稳定性之间的关联,探讨兼顾低温适应性与高比能需求的材料设计及体系优化思路。

报告四:高比能电池关键材料及器件研究

报告人:吴忠教授(天津大学)

报告人简介:吴忠,天津大学教授,先进金属材料研究所骨干成员,2018 年入选天津大学“北洋学者”计划,2023年入选青年长江学者。长期从事金属燃料电池、材料表面结构与功能一体化、腐蚀与防护研究,在铝空气电池等水系能源器件领域取得系统性成果。在Advanced Energy Materials、Advanced Science、Small、Corrosion Science 等SCI期刊发表论文80 余篇,出版专著1部,申请发明专利50余项、授权12项,获中国材料研究学会科学技术奖二等奖。

报告摘要:高比能电池的发展需要统筹关键材料的反应活性、界面稳定性与器件结构设计。本报告结合金属燃料电池及水系能源器件研究,围绕关键电极材料、材料表面结构与功能一体化以及腐蚀与防护等问题,讨论材料设计与电池性能之间的关系,探讨通过表界面调控和器件优化提升能量利用效率与运行稳定性的研究思路。

报告五:自旋增益能源小分子电催化及电化学动态界面

报告人:王静教授(燕山大学)

报告人简介:王静,燕山大学教授,先后主持国家自然科学基金、科技部、河北省自然科学基金等多项课题。近五年在Natl. Sci. Rev.、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater. 等SCI收录期刊发表论文40余篇,含ESI高被引论文8篇、热点论文1篇,申请国家发明专利4件,研究领域包括二维自旋电子学材料、低碳催化转化与新能源化工。

报告摘要:能源小分子的电催化转化涉及电子转移、中间体吸附与界面结构演变等过程,自旋调控为提升催化反应活性与选择性提供了新的研究视角。本报告围绕自旋增益能源小分子电催化,讨论催化材料自旋状态、电子结构与反应行为之间的联系,关注电化学条件下催化界面的动态变化,探讨自旋调控与动态界面研究在低碳催化转化和新能源化工中的作用。

报告六:轻元素多电子反应机制发展二次电池新体系

报告人:吴川教授(北京理工大学)

报告人简介:吴川,北京理工大学教授,博士生导师,国家高层次领军人才,英国皇家化学会会士,教育部新世纪优秀人才、北京市科技新星。入选世界前2%顶尖科学家、ScholarGPS全球前0.05%顶尖科学家、科睿唯安全球高被引科学家与爱思唯尔中国高被引学者。长期从事先进能源材料研究,聚焦锂/钠/铝/锌/钙等金属离子电池及新型储能体系,开展多电子反应电极材料、储能材料与能源催化剂的制备、界面及构效关系研究。主持国家973课题、国家重点研发计划政府间国际科技创新合作专项等项目。

报告摘要:发展具有多电子反应特征的储能材料与电池体系,是拓展二次电池能量存储能力的重要方向。本报告围绕轻元素多电子反应机制,讨论反应路径、材料结构及界面过程对电荷存储行为的影响,结合新型储能体系的研究方向,探讨多电子反应的可逆性、反应动力学与结构稳定性等关键问题,以及基于反应机制创新开展二次电池体系设计的研究思路。

报告七:单分子开关器件的构筑

报告人:向东教授(南开大学)

报告人简介:向东,南开大学教授,博士生导师,天津市微尺度光学信息技术重点实验室主任,国家青年拔尖人才、天津市杰出青年基金获得者。主要开展单分子器件与表面等离光学交叉研究,聚焦分子光电功能器件、微纳光学、微纳加工技术,结合理论计算与机器学习开发石墨烯、钙钛矿等新型电极器件。主持国家及省部级项目10余项,在Nature Reviews Chemistry、Chemical Reviews、Phys. Rev. Lett.、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed. 等SCI期刊发表论文100余篇,授权发明专利16项,著有专著3部,获天津市、北京市自然科学奖等多项奖励。

报告摘要:单分子开关器件以分子为功能单元,其构筑与性能调控涉及分子结构、电极耦合及外场响应等问题。本报告围绕单分子开关器件的构筑,讨论分子功能单元设计、电极与分子接触以及器件结构对电荷输运和开关行为的影响,结合分子光电功能器件与微纳加工等研究方向,探讨单分子尺度器件的构筑思路及功能调控途径。

报告八:高亲和力人工受体:设计、合成和功能

报告人:蔡康特聘研究员(南开大学)

报告人简介:蔡康,南开大学化学学院特聘研究员、博士生导师,国家“四青” 人才。本科、博士毕业于北京大学,在美国西北大学完成博士后研究,2021年入职南开大学开展独立研究。主要从事新型手性超分子主体的开发,研究其手性识别、分离、发光及生物医用功能。在Nat. Rev. Chem.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun. 等高水平SCI期刊发表论文50余篇。

报告摘要:高亲和力人工受体能够通过分子识别与主客体相互作用实现对目标分子的选择性结合,其性能取决于受体结构、结合腔体及作用位点的协同设计。本报告围绕高亲和力人工受体的设计、合成和功能,讨论主体结构与识别性能之间的联系,结合手性超分子主体研究,探讨人工受体在分子识别、手性分离、发光与生物医用等方向的功能拓展。

报告九:高性能杂环芳纶纤维制备过程强化

报告人:李浩教授(河北工业大学)

报告人简介:李浩,河北工业大学教授,博士生导师,化工节能过程集成与资源利用国家地方联合工程实验室副主任。主要从事高分子功能材料、胶体界面精细化学品与化工分离过程研究,面向电池粘结剂、水处理、太阳能海水淡化等方向开发高性能材料与分离技术。主持国家自然科学基金面上/青年项目、河北省杰出青年科学基金等多项课题,在AIChE J、Nano Energy、ACS Nano、Adv. Sci. 等高水平期刊发表论文70余篇,总引用1500余次,2篇入选ESI高被引论文,授权发明专利 8项。

报告摘要:高性能杂环芳纶纤维的制备涉及聚合反应、纺丝成形与后处理等环节,制备过程的协同调控是实现纤维结构与性能优化的重要基础。本报告围绕高性能杂环芳纶纤维制备过程强化,讨论聚合体系、传质传热及加工条件对纤维成形与结构演化的影响,探讨制备工艺、微观结构与宏观性能之间的联系,为高性能杂环芳纶纤维的工艺优化与稳定制备提供研究思路。

报告十:碳量子点的结构特征与应用探索

报告人:康振辉教授(苏州大学)

报告人简介:康振辉,苏州大学功能纳米与软物质研究院教授,博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者,国家“万人计划”科技创新领军人才,英国皇家化学会会士。主要围绕碳、硅量子点与纳米团簇体系开展研究,探究其表面化学、光电催化基本规律,面向仿生催化、光解水与能量转换进行纳米材料功能调控。在Science、Nat. Electron.、Nat. Commun.、Energy Environ. Sci.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater. 等SCI期刊发表论文300余篇,总引用2万余次,应邀撰写论著3部,获授权发明专利9项。

报告摘要:碳量子点的结构组成与表面化学对其光电性质和催化行为具有重要影响,厘清结构与功能之间的关联是实现性能调控的重要基础。本报告围绕碳量子点的结构特征与应用探索,讨论碳量子点的结构组成、表面状态及其与光电催化性能的关系,结合仿生催化、光解水与能量转换等研究方向,探讨碳量子点的功能调控及应用前景。

 

(撰稿人:黄大勇  审稿人:马建民)

 

天津工业大学学科交叉中心

天津工业大学化学学院

2026年10月28日