儲(chǔ)能技術(shù)是能源革命的重要環(huán)節(jié),在新能源汽車、可再生能源高效利用、智能電網(wǎng)等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)中具有良好的發(fā)展前景。鄭時(shí)有博士自2013年底被上海理工大學(xué)引進(jìn),負(fù)責(zé)組建新型儲(chǔ)能材料與器件研究團(tuán)隊(duì),致力于新能源材料的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究,2014年獲得上海“東方學(xué)者”特聘教授稱號(hào),并入選浦江人才計(jì)劃。
鄭教授現(xiàn)為博士生導(dǎo)師、新能源材料學(xué)科方向帶頭人。擔(dān)任英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)員、美國(guó)科學(xué)與技術(shù)協(xié)會(huì)會(huì)員、中國(guó)化學(xué)會(huì)和中國(guó)材料學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員等。迄今已發(fā)表SCI論文50多篇,申請(qǐng)發(fā)明專利10余項(xiàng)。在儲(chǔ)能材料領(lǐng)域取得了不俗的成績(jī),具有較大的影響。
改革創(chuàng)新,深入研究?jī)?chǔ)氫材料
燃料電池是一種將燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,具有功率密度高、工作溫度低、啟動(dòng)性能好、污染少和噪音低等諸多優(yōu)點(diǎn)。其最常見(jiàn)的燃料為氫。氫作為可再生清潔燃料,亦是一種易燃易爆的危險(xiǎn)氣體,因此,安全、高效、低成本的氫儲(chǔ)存技術(shù)至關(guān)重要。
鄭教授不斷探索創(chuàng)新、打破陳規(guī),最終確定以輕質(zhì)的配位氫化物和鎂基儲(chǔ)氫材料作為對(duì)象開展研究。提出了空間約束制備配位氫化物儲(chǔ)氫材料的新思路,研究成果在美國(guó)化學(xué)會(huì)《材料化學(xué)》上一經(jīng)發(fā)表,即受到了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注;在儲(chǔ)氫材料的研究中,運(yùn)用和發(fā)展了電子顯微方法、光譜技術(shù)與原位電化學(xué)等聯(lián)合對(duì)材料進(jìn)行綜合分析,這種先進(jìn)的材料表征技術(shù)可拓展為其他功能材料體系進(jìn)行分析和研究。
推陳出新,探索鋰—硫電池產(chǎn)業(yè)化之路
鋰—硫電池是一種新型的高能二次電池體系,其理論能量密度是商業(yè)鋰離子電池的7倍多,且硫具有價(jià)格低廉和環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn),但也存在電導(dǎo)率低、放電過(guò)程中多硫化物的溶解以及體積變化大等問(wèn)題,使得電池的循環(huán)壽命短和能量效率低,限制其實(shí)際的應(yīng)用。針對(duì)這些技術(shù)瓶頸,通過(guò)不斷的努力,鄭教授近期在鋰—硫電池的研究中取得了許多創(chuàng)新性成果和重要進(jìn)展,例如:1)利用高溫真空法制備出了與傳統(tǒng)鋰離子電池電解液兼容的高穩(wěn)定鋰—硫電池正極材料,這為發(fā)展高比能量和低成本的新一代鋰離子電池提供了方向,具有極大的應(yīng)用前景;2)提出了金屬納米顆粒輔助穩(wěn)定硫的“三維混合導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)”結(jié)構(gòu)硫基復(fù)合電極材料的策略,提高了活性物質(zhì)的含量,這種新穎的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為穩(wěn)定化硫和提高新型高容量二次電池硫正極材料的電化學(xué)性能提供了新的思路;3)率先提出了一種原位鋰化微孔碳/硫復(fù)合電極材料的新技術(shù),可滿足現(xiàn)有鋰離子電池生產(chǎn)的需求。部分科研成果已與上海、浙江、深圳等企業(yè)開展相關(guān)技術(shù)合作,正往高能鋰—硫二次電池產(chǎn)業(yè)化方向不斷推進(jìn)。同時(shí),由鄭教授負(fù)責(zé)的鋰—硫電池相關(guān)研究亦獲得國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和上海市科委基礎(chǔ)重點(diǎn)等項(xiàng)目的資助。
帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),在新型儲(chǔ)能材料領(lǐng)域取得新進(jìn)展
鄭教授的新型儲(chǔ)能材料與器件研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)由5名海內(nèi)外知名高校博士畢業(yè)的研究人員和十多位研究生組成,團(tuán)隊(duì)承擔(dān)著國(guó)家、地方和企業(yè)等項(xiàng)目10多項(xiàng),與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所和馬里蘭大學(xué),以及國(guó)內(nèi)高校研究所均建立了良好合作關(guān)系。
在新型儲(chǔ)能材料的科研道路上,鄭教授不斷前行,他追隨科技飛速發(fā)展的腳步,創(chuàng)新探索,開發(fā)出滿足社會(huì)需求的優(yōu)質(zhì)新型儲(chǔ)能材料。相信今后他的科研成果將愈加豐碩,惠及大眾,造福社會(huì)!
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