报告人：钟海霞研究员

报告人单位：中国科学院长春应用化学研究所

报告时间：4月26号下午15:00

地点：润德楼 B511

举办单位：材料科学与工程学院

报告人简介

钟海霞，中国科学院长春应用化学研究所研究员，博士生导师，国家级人才计划青年项目入选者（2021），德国洪堡学者，吉林省高层次人才（C类）。2017年博士毕业于中国科学院长春应用化学研究所，同年前往德国德累斯顿工业大学从事博士后研究工作。主要从事高效电化学能源存储与转化过程的催化材料研究，包括电解水制氢、氧还原、二氧化碳还原、氮还原等，以及稀土基可逆固体氧化物电池关键电极材料与器件集成的研究。在Nat. Synth.、Nat. Common.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem等期刊发表学术论文60余篇，H因子37，论文SCI引用9200余次。入选斯坦福大学发布的“全球前2%顶尖科学家”榜单，担任Carbon Energy、Fundamental Research等期刊青年编委，中国稀土学会第七届青年工作委员会委员、中国能源研究会氢能专委会会员。

报告内容简介

加快开发利用可再生能源是应对气候变化、保护环境和保障能源安全的重要举措。氢能技术，可开辟可再生能源存储/输运新通道，是解决可再生能源存在波动性和间隙性不足的关键和难点，在大规模可再生能源利用过程中发挥着重要作用。燃料电池与电解池技术是实现氢能高效利用与制备的核心。其中所涉及的关键反应包括氢气/氧气析出和氧气/二氧化碳还原，均存在反应动力学缓慢、选择性低、催化剂成本高/稳定性差等不足，发展高性能电催化剂可有效提升氢能利用效率。针对上述问题，常温体系中，我们致力于通过原子级精控材料组成和结构的研究策略，构建双金属单元协同催化体系，从而实现反应活性、目标产物选择性与结构稳定性协同提升。针对电催化氧还原、二氧化碳还原、氮还原体系，利用不同的功能单元协作，促进反应物/中间体吸附、反应动力学加速、表界面载流子输运加强，发展了系列高效的电催化剂。在高温体系中，我们发展了高温稀土基质子陶瓷燃料电池/电解池的关键电极材料和器件，基于稀土元素具有独特的4f5d轨道性质，通过调控材料的表面活性和电子/离子输运行为，构筑了系列高性能离子-电子混合导体特性的稀土钙钛矿电极材料，并研制了高性能电池电堆器件。

图1. 能源电催化反应的重要应用场景

关键词：氢能；燃料电池；电解池；多活性中心；协同催化

参考文献

[1] Liu, D.-X.#; Meng, Z. #; Zhu, Y.-F. ; Sun, X.-F.; Deng, X.; Shi, M.-M. *; Hao, Q.; Kang, X.; Dai, T.-Y.; Zhong, H.-X.*; Yan, J. *; Jiang, Q.. Angew. Chem. Int. Ed. 2023. e202315238.

[2] Wang, D.; Wang, J.; Wang, Z.; Zhang, N.; Zeng, J.; Zhong, H. *; Zhang, X*. Precis. Chem. 2024, 2: 96.

[3] Zhong, H.-x., G.-A., M., Ly, K. H., et al. Nat. common. 2020, 11: 1409.

[4] Hao, Q. #; Zhong, H.-x. #; Wang, J.-z. #; Liu, K.-h. #; Yan, J.-m.; Ren, Z.-h.; Zhou, N.; Zhao, X.; Zhang, H.; Liu, D.-x.; Liu, X.; Chen, L.-w.; Luo, J.; Zhang, X.-b. Nat. Synth. 2022, 1: 719-728.