团队简介
西华大学能源转换与存储材料研究团队主要致力于水系锌离子电池锌负极保护与多功能添加剂开发、half-Heusler中高温热电材料及其微结构调控及性能优化、质子-固体氧化物电解池/燃料电池关键材料开发等方向的研究工作。团队现有教师5人，在读研究生7人，团队负责人黄丽宏教授是四川省学术与技术带头人后备人选，四川省线上线下混合式一流课程负责人，美国休斯敦大学访问学者。
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近年来，团队主持承担国家自然科学基金青年基金项目、教育部春晖计划项目、四川省科技厅项目、四川省教育厅项目、中国博士后基金面上项目等20余项，发表论文100余篇，主要成果发表在Advanced Materials，Advanced Energy Materials，Advanced Functional Materials，Nano-Micro Letters，InfoMat，Chemical Engineering Journal，Materials Today Physics，Journal of Colloid and Interface Science，Rare metals等国内外高水平期刊上。团队与复旦大学、香港理工大学、日本北海道大学、大连理工大学、四川大学等有密切合作，团队培养的研究生中有多人前往南京理工大学、杭州电子科技大学等高校深造读博。
主要研究方向
研究方向一： 水系锌离子电池
01. 锌金属负极界面调控
通过多功能添加剂原位吸附-分解构建锌负极表面功能性保护膜，或基于酸刻蚀法调控锌金属负极表面粗糙度和形貌，抑制锌表面腐蚀反应和锌枝晶生长，实现长寿命的锌金属负极。
02. 电解液溶剂化结构调控与模拟计算
通过添加螯合剂、络合剂及其他具有与锌离子配位能力的添加剂，实现对锌离子溶剂化结构的调控与优化，并基于第一性原理模拟计算优化前后的溶剂化环境，进行验证，实现对电解液稳定性的提高，锌离子去溶剂化过程的调控，以及引导锌离子的均匀性沉积，抑制副反应与枝晶生长。
研究方向二：热电材料
01. 中高温温差发电功能材料
热电材料可实现热能与电能的相互转换，在工业余热发电、汽车发动机余热发电、航天航空核热电池等方面具有潜在的应用前景。利用掺杂、引入缺陷工程以及原位自生第二相大小和形貌调控等手段来提升18/19电子half-Heusler合金电导率及功率因子的同时降低热导率，达到大幅提升热电性能及转换效率的目的。结合第一性原理计算揭示其电-声输运机制，解耦热电参数耦合作用，为提升热电材料性能提供更多解决方案。
02. 19电half-Heusler热电材料开发及缺陷策略性能优化
首次证实名义19电子Half-Heusler合金NbCoSb出人意料的半导体行为，是很有前景的热电材料，且它的机械性能和热稳定性更佳。以NbCoSb合金为主要研究对象，以空位缺陷策略优化材料的热电性能为研究思路，通过模拟计算、材料制备、结构表征和性能测试等途径，研究空位缺陷对材料晶体结构、能带结构、热电性能、载流子/声子输运的影响规律，提出适用于NbCoSb基HH材料的空位缺陷调控策略。
研究方向三：质子-固体氧化物电解池/燃料电池
01. 双功能催化剂
本方向致力于钙钛矿型氧化物在空气极中的氧还原与氧析出双功能催化活性调控。基于计算科学与实验，合理设计催化剂，精准调控氧化物组分与微观结构，结合多种表征手段揭示质子/氧离子/电子转移过程，为固体氧化物电池提供高活性、高稳定性新型空气极，助力可再生能源电-氢转换技术的发展。
02. 电池界面结构
本研究聚焦固体氧化物电池空气极-电解质界面结构设计与性能优化。通过脉冲激光沉积、磁控溅射等物理气相沉积技术，在电解质表面构建纳米级功能修饰层。重点研究功能层对界面质子迁移和三相边界电化学活性的影响，进而提升电池性能。
研究条件
团队具有良好的研究平台，包括电弧熔炼炉、感应熔炼旋淬、高能球磨机、手套箱、直流快速热压机、金刚石外圆切割机、金刚丝线切割机、真空抽滤、各类热处理炉等材料和样品制备设备；日本爱发科ZEM-3、德国耐驰 LaserFlash 457、德国耐驰同步热分析仪STA449F3等热电性能测试设备；低温强磁场综合物性测试系统 CF-9 (超导磁场9 T，温度6~800 K)、红外光谱仪TENSOR27等输运特性测试设备；电化学综合测试仪（PARSTAT 4000）、电化学工作站（辰华CHI650E）、新威电池测试系统（CT-4008Tn）等电池电化学测试设备以及扫描电子显微镜Quanta 250 FEG、扫描探针显微镜SPI3800N、德国布鲁克X射线衍射仪（Bruker D2）等材料微观结构表征设备。
联系方式
通讯地址：四川省成都市郫都区红光大道9999号西华大学材料科学与工程学院
邮编: 610039
负责人（联系人）：黄丽宏
邮箱：huang.lihong@foxmail.com
