一、研究工作与成果水平
(一)实验室申报国家自然科学基金项目的情况和成效。
2022年实验室申报国家自然科学基金项目12项,涵盖研究领域包括高性能二次储能器件及其关键材料、电子废弃物回收再利用、燃料电池器件及其关键材料等。获批3项,平均资助率为25%。
(二)实验室最新研究进展,省部级及以上项目(基金)的申报、执行情况,研究成果的水平和影响(获奖、专利和论文等)
2022年,实验室秉承科学研究与技术开发并举的发展理念,“从应用中来,到应用中去”,坚持需求导向和问题导向,继续围绕既定的研究方向开展研发工作。重点着力于新能源材料与器件、新能源船舶产业中关键科学问题和核心技术的解决,服务于国家战略性新兴产业和广西的“九张名片”;2022年6月“一种直接甲醇燃料电池用磷酸功能化碳纳米管载铂催化剂及其制备方法(专利号ZL201510488871.7)”获第二十三届中国专利优秀奖;在已承担的40项国家和省部级研发项目的基础上,新承担国家级课题3项、省部级课题3项;发表学术论文65篇,其中SCI论文63篇,最高影响因子23.991,其中T1论文37篇,T2论文11篇;申请国家发明专利16件,获授权22件;申请实用新型专利6件,获授权7件。
1.高性能二次储能器件及其关键材料
2022年申请相关国家发明专利5件,获得授权发明专利5件,实用新型专利6件。在国际知名期刊Chemical Engineering Journal、Electrochimica Acta、ACS NANO、Chem-Eur. J、New J. Chem等上发表SCI论文23篇,其中T1论文12篇,T2论文3篇。
2.新型碳材料和电子废弃物的回收利用
2022年获批国家发明专利8件、实用新型专利1件,申请国家发明专利6件、实用新型专利6件;转让专利技术1项;已发表学术论文20篇,其中T1论文12篇,T2论文4篇。
3.先进燃料电池器件及其关键材料
2022年获得中国专利优秀奖1项;申请发明专利5件,获授权9件;转让专利技术6项;在Appl. Catal. B-Environ, Appl. Surf. Sci., J. Catal., Electrochim. Acta, ACS Sustain. Chem. Eng., Int. J. Hydrogen Energy 等国际知名期刊发表SCI论文22篇,其中T1论文11篇,T2论文4篇。
二、队伍建设与人才培养
实验室现有固定人员32(新增博士后1人),其中高级职称19人,中级职称8人,具有博士学位人员28人,硕士学位人员3人,学士学位人员1人。现有流动人员16人,其中具有高级职称11人,具有博士学位人员13人。
引进人才案例:
武丽娜,博士,1988年8月出生于甘肃省陇南市,2012年本科毕业于丽水学院,获得理学学士学位。2015年硕士毕业于广西师范大学,获理学硕士学位。2015年至2019年在厦门大学孙世刚院士课题组攻读博士学位,2019年12月获理学博士学位。研究方向为高比能新型双离子电池的构筑及其界面调控与结构演化研究。以第一作者/学生第一作者在J. Mater. Chem .A、ACS Appl. Mater. Inter.、Electrochim.Acta、Microchim. Acta等国外知名期刊上发表论文5篇,已授权专利2项,2020年获得国家自然科学基金青年项目资助。2022年博士后出站引进广西师范大学化学与药学学院。
三、开放交流与运行管理
(一)开放课题及执行情况,利用开放基金完成的优秀成果案例(1-3项)
本年度开放课题共5项,课题执行顺利,都产生了较为出色的成果,其中优秀的有以下几项:
1.开放课题名称:MoS2/硫氮共掺杂石墨烯负极材料的制备与储锂/钠机制研究
课题负责人:杨观华
项目成果:
[1] Guanhua Yang⁎, Yihong Li, Xu Wang, Zhiguo Zhang, Yezheng Cai⁎, Lisan Cui, Chunlei Tan, Hongqiang Wang, Qingyu Li. Curved molybdenum dichalcogenide embedding endowed hierarchical graphite oxide nanosheets with robust oxygen reduction electrocatalysis [J]. Journal of Alloys and Compounds, 2022, 904, 164092.
[2] Xinghua Liang, Suo Li, Guanhua Yang*, Xi Wu, Dongxue Huang, Yujue Ning, JianGuo Luo, Zhijie Fang. High lithium ion conductivity in all solid state lithium batteries by Sb doping LLZO [J]. Applied Physics A, 2022,128,1-4.
[3] 杨观华,欧阳林辉,李翼宏,王旭,张志国,王红强,李庆余,蔡业政,郑锋华,潘齐常,一种三维氮掺杂石墨烯/二硫化钼长循环寿命锌空气电池材料及其制备方法,专利号:CN202111668383.6 (实质审查)
2.开放课题名称:喷雾热解法调控双过渡金属磷化物表界面结构及电化学性能优化研究
课题负责人:王溦
项目成果:
[1] Wei Wang*, Mingyu Guan, Qinghua Wang, Yangyang Chen, Liang Chen, Hong Yin, Yucan Zhu, Gangyong Li, Zhaohui Hou*. In Situ Embedment of ZnS Nanocrystals in High Porosity Carbon Fibers as an Advanced Anode Material for Efficient Lithium Storage[J]. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 2022, 10.1007/s40195-022-01481-9.
[2] Qinghua Wang, Wei Wang*, Junlin Huang, Hong Yin, Yucan Zhu, Haitao Wang*, Minjie Zhou, Binhong He, Zhaohui Hou, Wenyuan Xu*. A simple electrospinning strategy to achieve the uniform distribution of ultra-fine CoP nanocrystals on carbon nanofibers for efficient lithium storage[J]. Carbon Letters, 2022, 10.1007/s42823-022-00417-8.
3.开放课题名称:二氧化碳气体电池还原产物选择性调控
课题负责人:周腾飞
项目成果:
[1] Peifan Wang, Xin Dai, Peng Xu, Sijiang Hu, Xuyang Xiong, Kunyang Zou, Shengwu Guo, Junjie Sun, Chaofeng Zhang, Yongning Liu, Tengfei Zhou*, Yuanzhen Chen*. Hierarchical and lamellar porous carbon as interconnected sulfur host and polysulfide-proof interlayer for Li–S batteries [J]. eScience, 2022, DOI: https://doi.org/10.1016/j.esci.2022.1000, in press.
(二)参与国际重大研究计划,举办或参加重要国际学术会议情况,国际合作取得的突出成绩
1.协办第三届国际电化学能源系统大会。实验室骨干李庆余教授、郑锋华副教授、蒋卷涛博士、蔡业政博士、潘齐常博士分别作了特邀报告,李庆余教授特邀 成为“动力锂电池论坛主席”,并为大会闭幕式报告主持人。实验室荣获第三届国际电化学能源系统大会最佳组织奖。
2.重点实验室邀请国内外专家学者和企事业骨干人员来重点实验室考察、指导、交流及作学术报告18人次(加拿大皇家科学院孙学良院士、江苏大学杨建红教授、广西华桂兴时代新能源公司董事长等)。
3.2022年重点实验室组织参加国内外学术会议交流、企业技术交流和现场指导达78人次。
2022年参加学术会议情况表
序号 | 国际/国内会议名称 | 参会时间 | 参加人员 | 做报告情况 |
1 | 第三届国际电化学能源系统会议 | 2022年7月27-30 日 | 李庆余、王红强、蔡业政、蒋卷涛、郑锋华、吴强、潘齐常、胡思江、何彩媚、康宝月 | ①李庆余:电池动力新能源船舶发展之路; ②郑锋华:高镍三元材料稳定界面构筑及其对高电压循环稳定性的影响 ③蒋卷涛:石墨烯/铜复合材料界面高效电子导热路径; ④蔡业政:分级结构碳化物电催化剂; ⑤潘齐常 :Nanostructure designed anode materials for high performance sodium ion batteries。 |
2 | 2022年全国湿法冶金绿色发展及新技术新装备研讨会 | 2022年8月19日-21日 | 刘葵、杨生龙、母庆闯、吴垚 | 刘葵:废旧锂离子电池酸浸新技术研究。 |
四、成果转化与产业化
(一)与企业开展产学研合作情况
实验室与安徽益佳通电池有限公司和河南恒润科技有限公司等3家公司建立产学研合作,实现校企合作、产学研多赢。其中安徽益佳通电池有限公司每年为实验室提供40万元的研发经费。
(二)技术转移与成果转化情况
2022年转让了“一种析氢电催化剂的MoO2-Ni/CC复合材料及制备方法”等7项专利技术,转让金额13.6万元。
五、实验室大事记
(一)研究方向或名称的变更、人员变动、大型仪器设备添置等情况
本年度无研究方向的变更。
本年度新引进武丽娜博士后。
本年度新增7.8万超声波石墨烯分散系统、4.2万极耳焊接机;正在采购7.8万立式离心机,25万双燃烧炉红外碳硫分析仪和175万钠离子电池正极材料中试成套设备。
(二)对实验室发展有重大影响的其它活动
2022年7月,实验室牵头的广西创新驱动发展专项资金项目“漓江流域新能源船舶的研发与产业化示范”(桂科AA18118005,财政经费1500万元)顺利通过验收。该项目针对燃油机动船舶污染重、噪音大的问题,研发锂离子电池动力船舶及其相关技术。经过三年项目实施,形成了电池动力新能源船舶用锂离子电池管理系统(BMS)生产技术、锂离子电池动力系统生产技术、纯锂离子电池动力新能源船舶生产技术、锂离子电池混合动力新能源船舶生产技术等一系列相关技术。生产的锂离子电池动力新能源船舶各项性能指标符合船检规范要求,并在漓江水域和“两江四湖”景区应用,应用时间最长的已经接近3年,性能依然良好,不仅实现了节能减排,还提升乘坐的舒适性,客户体验好,产生了较强的社会影响力;生产的锂离子电池动力系统已在全国各地2700多艘不同类型的船舶上推广应用,走在了行业的前列,引领锂离子电池动力新能源船舶的发展。形成了年产50艘锂离子电池混合动力新能源游船和年产100 艘纯锂离子电池动力新能源游船的产能,实现了新能源游船总产值4.72亿元,形成产能10.3亿Wh/年的新能源船舶用锂离子电池生产线,带动销售3.07亿元。项目带来的社会效益和经济效益显著。