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

2023年实验室的固定研发人员（不含技术人员）有26人，申报国家自然科学基金项目18项，涵盖研究领域包括高性能二次储能器件及其关键材料、新型碳材料和电子废弃物的回收利用、先进燃料电池器件及其关键材料等，其中获批国家自然科学基金共9项，包括区域创新发展联合基金项目1项，项目平均资助率为50%。

（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）

2023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新能源和新材料产业；在已承担的31项国家和省部级研发项目的基础上，新承担国家级研发项目9项、省部级项目8项，市级项目1项；发表学术论文73篇，其中SCI论文70篇，最高影响因子22.0，其中T1论文33篇，T2论文14篇；申请国家发明专利11件，获授权10件；实用新型专利获授权5件；转让专利技术7项；“长寿命高能量密度高镍三元锂离子电池关键技术”获得了2023年广西科技进步二等奖，“需求牵引、产教融合的应用化学专业新能源产业特色人才培养体系改革与实践”获得了2023年广西高等教育（本科）自治区级教学成果奖二等奖。

1．高性能二次储能器件及其关键材料

2023年申请相关国家发明专利5件，获得授权发明专利6件，实用新型专利2件。在国际知名期刊ACS Energy Letter、Small、Journal of Energy Chemistry、Chemical Engineering Journal等上发表SCI论文27篇，其中T1论文12篇。获得了2023年广西科技进步二等奖1项。

2.新型碳材料和电子废弃物的回收利用

2023年申请专利5件，获得授权发明专利1件，实用新型专利3件。在国际知名期刊Applied Surface Science、Journal of Materials Science、Small、Chemical Engineering Journal等上发表SCI论文20篇，其中T1论文8篇。

3.先进燃料电池器件及其关键材料

2023年申请发明专利1件，获授权3件；转让专利技术6项；在Carbon Energy，Chemical Engineering Journal，Small，Journal of Energy Chemistry，Journal of Colloid and Interface Science ，Electrochimica Acta等国际知名期刊发表SCI论文23篇，其中T1论文13篇。

（三）实验室研究平台建设情况

依托广西低碳能源材料重点实验室，在2021年获批为第一批广西科技成果转化中试研究基地。2023年在学校各个部门的大力支持下，广西电化学能源材料与器件科技成果转化中试研究基地已完成初步建设。

图1 中试基地试验室外观图

二、队伍建设与人才培养

（一）实验室队伍的基本情况

实验室现有固定人员31人，其中45岁以下研究骨干有19人，占固定人员的61%；其中高级职称26人，中级职称3人，具有博士学位人员28人，硕士学位人员2人；现有流动人员20人，其中具有高级职称11人，具有博士学位人员18人。

图2 实验室成员2023年团建留影

（二）实验室队伍建设和人才培养

2023年引进了人才1人，团队固定人员中1人晋升教授，4人晋升副教授，李庆余成为享受国务院特殊津贴专家，王红强教授被认定为广西八桂学者，胡思江教授被认定为广西八桂青年拔尖人才。

图3 2023年5月实验室骨干成员到中国铝业股份有限公司广西分公司学习

2023年毕业的博士研究生4人，硕士研究生27人，目前在校的硕士研究生107人，博士研究生14人；接收36名本科毕业生到实验室开展毕业论文实验研究，给400多名初高中和大学生进行科普教育，带领研究生到全国各地参加学术会议，鼓励多名研究生在学术会议上作报告。

图4 2023年8月实验室师生参加第六届中国(国际)能源材料化学研讨会

图5 2023年7月研究生做学术报告“三明治型界面修饰Cu/rGO/Cu复合材料制备及其导热性能研究”

图6 2023年11月实验室主任带领2021级-2023级本科生到桂林翼驰船舶科技有限公司见习

三、开放交流与运行管理

（一）实验室开展学术委员会活动情况

实验室在2024年1月16日召开了2023年度学术委员会。

（二）开放课题及执行情况

本年度开放课题共8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3项：

1.开放课题名称：新型光充电锂离子电池储能性能研究

课题负责人：杨思源

项目成果：

[1] Meng Wei, Mingli Li, Qiongzhi Gao, Xin Cai, Shengsen Zhang, Yueping Fang,* Feng Peng,* and Siyuan Yang*. Bifunctional Ni Foam Supported TiO2@Ni3S2 core@shell Nanorod Arrays for Boosting Electrocatalytic Biomass Upgrading and H2 Production Reactions [J]. Small 2023, 2305906.

[2] Mingshuang Sun a, Xiaoyang Guan a, Qiaoyi huang a, Qiongzhi Gao a,*, Shengsen Zhang a, Xin Cai a, Yueping Fang a, Feng Peng b,*, Siyuan Yang a,* CdS@Ni3S2/Cu2S electrode for electrocatalysis and boosted photo-assisted electrocatalysis hydrogen production [J]. Separation and Purification Technology 319 (2023) 124085

[3] Qianwen Dong a,1, Meng Wei a,1, Qiuman Zhang a, Lifeng Xiao a, Xin Cai a, Shengsen Zhang a, Qiongzhi Gao a,*, Yueping Fang a,b, Feng Peng b,*, Siyuan Yang a,*. Photoassisted Li-ion de-intercalation and Niδ+ valence conversion win-win boost energy storage performance in Ni/CdS@Ni3S2-based Li-ion battery [J]. Chemical Engineering Journal 459 (2023) 141542  

2.开放课题名称：高电压LiNi0.5Mn1.5O4锂离子电池3D海绵状阴极界面层的构筑及其对电池性能影响规律的研究

课题负责人：谭春雷

项目成果：

[1] Chunlei Tan, Zhikang Huang, Yu Li; You Li, Yujie Zou, Xiaohui Zhang＊, Lisan Cui＊, Feiyan Lai, Guanhua Yang, Chenggui Jing, Hongqiang Wang＊, Qingyu Li. Rescue the Cycle Life of LiNi0.5Mn1.5O4 Cathode on High Voltage via Glyceryl Triacetate as the Multifunction Additive[J]. Separation and Purification Technology, 2023, 314, 123608

3.开放课题名称：金属基复合纳米材料的制备及电化学性能研究

课题负责人：张云霄

项目成果：

[1] Yunxiao Zhang, Wenhua Xiao, Yuan Yin, De Zheng Peng, Hongqiang Wang, Minjie Zhou, Zhaohui Hou, Yu Liu, Binhong He. Fabricating 3D ultra-thin N-doped porous graphene-like catalysts based on polymerized amino acid metal chelates as an efficient oxygen electrocatalyst for Zn-air batteries. [J] New Journal of Chemistry.2022;46:17032-17039.

[2] Yunxiao Zhang, Wenhua Xiao, Tiantian Hu, Shanxia Hu, Hongqiang Wang, Minjie Zhou, Zhaohui Hou, Yu Liu, Binhong He. Metal-organic frameworks-inspired design of highly efficient nitrogen-doped carbon nanoflower electrocatalysts for Zn-air batteries.  [J]. Journal of Materials Science, 2023, 58, 8157–8168.

[3] Yunxiao Zhang, Wenhua Xiao, Jingqiang Zhang, Tiantian Hu, Shanxia Hu, Minjie Zhou, Zhaohui Hou, Yu Liu, Binhong He. A gas diffusion strategy to engineer hierarchically porous Fe–N–C electrocatalysts for high-performance cathodes of Zn–air batteries.[J] New Journal of Chemistry, 2023,47, 20762-20769.

（三）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.实验室协办全国性学术会议2个。

图7 实验室协办全国有色金属工业电化学第二届学术会议留影

图8 实验室协办2023能源与材料国际会议留影

2. 2023年重点实验室组织师生参加国内外学术会议82人次。

3.实验室高度重视对外交流。2023年邀请了澳大利亚阿德莱德大学教授、澳大利亚科学院郭再萍院士作题为“Non-flammable electrolytes for emerging potassium and zinc batteries”的学术报告，邀请东华大学杨建平教授作“硝酸盐还原用铁基电催化剂的调控”的学术报告；上海氢洋科技有限公司、安徽嘉智信诺化工股份有限公司和深圳市中氢科技有限公司等知名企业到实验室交流，共有30人次；实验室组织成员到湖北新南化科技有限公司、中国铝业股份有限公司广西分公司和惠州市康品莱科技有限公司等公司进行技术交流学习、洽谈合作，共有35人次。

图9 郭再萍院士为师生作学术报告（左）、上海氢洋科技有限公司到实验室参观交流（右）

（四）实验室开展科普工作情况

重点实验室在2023年接收36名本科毕业生到实验室开展毕业论文实验研究，给400多名初高中和大学生进行科普教育，传播电池动力新能源船舶知识，培养青少年的科学素养。

图10 实验室主任给新疆阿克苏市第七中学学生（左）、柳州工学院本科生做有关电池动力新能源船舶的科普报告（右）

四、成果转化与产业化  

2023年转让7项专利技术。其中发明专利“磷酸钛镁包覆高镍三元或富锂锰基正极材料及其制备方法”（专利号：ZL202110850320.6）转让给个旧圣比和实业有限公司，获得经费25万元。

2023年为广州朋泽新材料科技有限公司和安徽嘉智信诺化工股份有限公司等7家进行服务，企业委托横向项目7项，到账经费为65万元。

五、实验室大事记

（一）实验室开展学术委员会

广西低碳能源材料重点实验室在2024年1月16日召开2023年度学术委员会。

图11 广西低碳能源材料重点实验室2023年度学术委员会会议

（二）国内外对实验室的重要评价，附相应文字和图片材料

实验室主任李庆余教授、副主任王红强教授和郑锋华副教授入列全球前2%顶尖科学家榜单，2022年李庆余教授和王红强教授也入列此榜单。

图12 实验室成员入选全球前2%顶尖科学家榜

（三）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。

本年度无新增大型仪器，新增小型仪器12件/套，合计23.97万元。

本年度进行学术委员会换届，新一届学术委员会为：

（四）对实验室发展有重大影响的其它活动

2023年6月，实验室牵头的广西创新驱动发展专项资金项目“低成本、高电压镍锰酸锂电池的研发与产业化应用示范”（桂科AA19182020，财政经费1000万元）顺利通过验收。锂离子电池追求更高的能量密度和安全性。提升锂离子电池的电压就能提升其能量密度，市场上锂离子电池的电压为3.75V，镍锰酸锂为正极的锂离子电池具有4.5V的高电压，并且该正极材料为稳定的尖晶石结构，电池具有良好的安全性。然而，由于该材料会发生姜泰勒效应、锰的溶解及与电解液的不匹配等问题，影响了该材料及电池的市场化。该项目针对镍锰酸锂材料合成难度大、首次库伦效率低，镍锰酸锂电池的循环稳定性差、热稳定性和安全性能差的问题，对镍锰酸锂电极材料和电池体系的性能进行研究，获得高性能单晶形貌镍锰酸锂的固相反应法合成工艺，研发钛掺杂形貌改进方法合成了削角八面体镍锰酸锂单晶形貌，显著提高了其物理化学性能；成功研发镍锰酸锂正极材料固相反应法生产技术。采用表面包覆的方法成功研发了性能优良的镍锰酸锂正极材料，包覆后的镍锰酸锂性能稳定性大大提升，其中氧化铝包覆方法工艺简单，易实现工业化，包覆后镍锰酸锂循环2000次后容量保持率提升到93.9%。研发了电解液用丁酸酐BA功能添加剂，将镍锰酸锂的初始放电比容量提升到137.3 mAh g-1。形成了以镍锰酸锂正极材料和以石墨为负极的锂离子电池体系，制备了4.5V高电压平台的锂离子电池。