1月4日至5日，甬江实验室举办首届能源材料化学前沿论坛。本次论坛由甬江实验室主办，先进电池材料与器件联合实验室承办。论坛共设一场开幕式暨主论坛，两场分论坛，累计三十余个学术报告。来自全国高校院所的200多位学术界知名专家与青年学者齐聚一堂，聚焦能源材料化学领域科技前沿，纵论产业未来。
开幕式上，甬江实验室主任崔平对专家学者的到来表示热烈欢迎。她表示，甬江实验室将持续淬炼旺盛的材料原始创新能力、强大的创新资源配置能力、出色的系统问题解决能力、系统的创新生态构建能力、持续的科技成果供给能力，支撑引领浙江、长三角和我国材料及制造业高质量发展。希望通过本次论坛，为从事能源、材料、化学以及先进表征技术等领域的学者提供一个高水平交流平台，激励青年学者勇于表达个人观点，碰撞出更多创新火花。同时，她表示期待能够与更多科研机构建立合作，携手促进能源材料领域的创新与发展。
在主论坛报告环节，来自中国科学院大连化学物理研究所、山东大学、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、浙江大学、温州大学、北京航空航天大学、甬江实验室及 Journal of Energy Chemistry 期刊等单位的10位专家学者，围绕能源材料化学领域的热点研究方向，分享了最新的研究成果与技术进展。
铠甲催化：从基础到应用
邓 德 会
中国科学院大连化学物理研究所研究员
在催化学科近两个世纪的发展历程中，科学家们不断探索如何提升催化剂的活性与稳定性。邓德会提出了一种名为“铠甲催化”的创新概念。通过巧妙的设计，非贵金属纳米粒子被精准地封装进由石墨烯等二维材料卷曲形成的保护壳——“铠甲”之中。这种结构不仅能够抵御强酸、强碱等极端环境对内部金属的侵蚀，还能使非贵金属的自由电子转移到“铠甲”表面，激发其催化活性。
基于“铠甲催化”的理念，邓德会团队成功开发出一系列新型催化剂，它们能够在苛刻条件下（如燃料电池、电解水制氢等）长时间保持高活性和稳定性。此外，该团队还实现了高性能、长寿命、低成本的电解水制氢系统的产业化应用，为工业绿氢生产和相关领域带来了革新性的进展。
介观尺度储能材料的创制与应用
—高性能水系锌离子电池关键材料设计及优化
熊 胜 林
山东大学特聘教授
在能源材料化学的探索之路上，熊胜林教授正致力于高性能水系锌离子电池关键材料的设计与优化。锌离子电池作为新兴的储能技术，具有成本低、安全性高等优势，但其性能受限于电极材料和电解液的发展。熊教授及其团队聚焦于介观尺度（即纳米到微米级别）下无机材料的精准合成与组装，以期通过简单的化学原理创造出复杂的复合结构，从而提升电池性能。
针对锌离子电池中正极材料储锌效率低和溶解问题，熊教授团队选择了特定构型的钒基氧化物作为正极材料，为提高能量密度提供了新的设计思路。同时，他们还研究了不同电解液添加剂及共熔体系对电池性能的影响，并探索了锌负极界面改性和结构设计的方法，确保锌能够均匀沉积，延长电池寿命。最后，团队整合优化后的正负极材料与电解液，测试全电池性能，并制备软包电池评估其实用性。这些工作为构建高效能的水系锌离子电池系统铺平了道路，为未来清洁能源存储方案贡献了重要力量。
能源材料创新：从实验室到生产线的实践与探索
刘 兆 平
中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员、国家石墨烯创新中心主任
从基础研究走向产品市场中间的危险地带被形象地称为“死亡之谷”。在追求将科研成果转化为实际生产力的征途上，刘兆平带领团队跨越了“死亡之谷”，成功地将实验室的研究带到了生产线。
在过去的16年间，刘兆平将磷酸铁锂、磷酸锰锂、富锂锰基材料等新能源材料从基础研究转化为实际应用，成功实现了这些材料的技术转移和商业化。他的工作不仅限于学术研究，还包括了国家石墨烯创新中心的建立。石墨烯作为一种具有优异导电性和强度的纳米材料，有望成为未来电子设备、高性能电池和其他高科技产品的重要组成部分。该中心致力于推动石墨烯这一超级材料的关键共性技术创新，以及加速其技术成果的首次商业化进程。
做大做强 Journal of Energy Chemistry, 建设国际一流期刊
张 丽 娟
Journal of Energy Chemistry 编审
张丽娟编审分享了关于 Journal of Energy Chemistry（JEC）期刊的发展愿景。JEC聚焦于化石能源、电化学能、氢能、生物质能和太阳能转化等领域的创新科研成果，旨在促进能源化学领域的学术交流，推动新能源技术的开发应用。该期刊2023年的SCI影响因子达到了14.0，并处于Q1区，是中国科学院分区中的顶级期刊之一，也是中国科技期刊卓越行动计划的重点期刊。
张教授指出，JEC致力于成为国际一流的能源化学刊物，为此不仅连续三年每年出版超过650篇文章，还为高质量稿件提供快速通道服务，最快24小时内即可录用。
高比能层状氧化物正极材料的储能机制研究
陆 俊
浙江大学教授
锂离子电池因其在大规模储能、电动汽车和移动电子设备中的广泛应用而备受关注。2019年诺贝尔化学奖也授予了锂离子电池的开发者，表彰其为能源存储方式带来的革命性改变。陆俊指出，提高能量密度是锂离子电池发展的永恒追求，而先进的正极材料在其中扮演着关键角色。
陆俊教授及其团队借助同步辐射谱学、球差透射电镜等尖端技术，深入剖析了层状正极材料的结构变化与性能衰退的内在联系，首次发现晶格应变积累是导致其结构畸变和性能下降的根本诱因。这一发现不仅解决了长期困扰业界的难题，更为优化层状正极材料、提升电池性能开辟了新途径，为高效长寿命电池的研发奠定了坚实的理论基础。
宽温域低成本高安全钠离子电池研发
侴 术 雷
温州大学教授
阳光明媚的午后，太阳能板正忙碌地将光能转化为电能，但太阳落山后，这些电能该如何储存？这时，钠离子电池就像一个“能量银行”，随时准备接收和释放能量。侴术雷教授和他的团队，就是这个“银行”的设计师和工程师。在正极材料方面，该团队用普鲁士蓝这种低成本、高比容量的材料，为电池打造了一个坚固的“金库”，通过巧妙的晶体工程，解决了材料中的“漏水”和“裂缝”问题，使其能够大规模生产。负极方面，他们用秸秆和毛竹等生物质，制造出一种像海绵一样多孔的硬碳材料，让电池能够存储更多能量，而且寿命更长。他们更为电池设计了一种“防火保险”，让电解液在遇到火时也不会燃烧，确保了电池的安全性。这些创新让钠离子电池在未来的能源储存中，成为了一个可靠而高效的“能量守护者”。
微型电化学能源材料与器件
吴 忠 帅
中国科学院大连化学物理研究所首席研究员
智能手表、健康监测设备等可穿戴设备越来越普及，但它们的续航能力却常常让人头疼。这时，微型电化学能源材料与器件就像一颗颗“能量豆”，为这些设备提供源源不断的动力。吴忠帅致力于解决微型储能器件的关键问题。
他带领团队开发了一种新方法，能够高效、安全地制备出二维碲化物材料，这种材料就像一张张薄薄的“能量纸”，可以快速地存储和释放电能。他们还研制出与微器件特性相匹配的高活性材料和高性能电解质，就像为“能量豆”打造了一个坚固而高效的“外壳”，使其能够在高压下稳定工作。同时，他们还创制出集成了太阳能、储能和传感功能的微型能源系统。这就像一个多功能的“能量工厂”，能够在各种环境下为设备提供持久的能量支持。这一系列的创新不仅为可穿戴设备的续航问题提供了新思路，也为未来微电子系统的发展开辟了广阔前景。
氢能存储与电催化转化先进材料研究
水 江 澜
北京航空航天大学教授
氢能，以其清洁高效的特质在能源界备受瞩目。然而，要让这位“明星”在能源舞台上大放异彩，关键在于其存储与转化这两大“看家本领”。
在储氢方面，水江澜教授及其团队巧妙地打造了一款“智能储氢盒”——MXene基室温储氢材料。这款“储氢盒”运用了纳米泵效应和弱化学吸附的“双保险”机制，使其在常温下就能高效存储起来。这不仅避免了传统储氢方法中高压、低温等“苛刻条件”带来的安全隐患，还大大降低了成本，让氢气存储变得更加安全、经济。而为了让氢气释放得更快，他们研发了多种“加速器”——氢溢流催化剂，给Mg基储氢材料装上了“涡轮增压”，使其在实际应用中能够迅速释放氢气，为氢能的快速利用提供了有力保障。
在电催化转化领域，水江澜团队深入探索低铂催化剂，从表面能这个“关键指标”出发，他们精心设计并制备出铂合金纳米管催化剂，这种催化剂就像一位“全能选手”，不仅活性高，而且稳定性强，大幅减少了铂的用量，却提升了催化剂的整体性能，为燃料电池的商业化应用注入了强劲动力。在非铂催化剂方面，他们巧妙地设计并构筑出一系列性能卓越的Fe-N-C催化剂，就像给非铂催化剂装上了“强力引擎”，使其在活性和稳定性方面实现了质的飞跃，为实现低成本、高性能的氧还原催化提供了新思路。
碳的杂化态与电化学性能
林 宁
甬江实验室研究员
林宁及其团队以碳的杂化态为切入点，探讨了如何通过调控sp、sp2、sp3等不同形式的碳结构来优化电化学性能。
碳就像是一块神奇的积木，其内部不同的“搭接方式”决定了它是否能成为高效的电池材料。林宁团队利用高温高压水热法等先进方法，就像是给碳材料施加了魔法，可以精准地引导它们变成特定的形态。无论是有序排列的晶面，还是复杂的孔隙结构，甚至是在表面添加特殊的化学装饰，一切都在掌控之中。这些经过精心设计的碳材料就成了高性能电池的理想负极材料，宛如为锂离子准备了一个个温馨的家，让它们能够安全舒适地入住，并且随时可以快速进出。
不仅如此，林宁团队还特别关注硅碳复合材料的设计。他们如技艺高超的裁缝，为硅这种容易膨胀的材料量身定制了一层坚固又灵活的碳质外衣。这不仅解决了硅在充放电过程中体积变化大的问题，还极大提升了材料的整体性能。
非过渡金属催化加氢反应
常 菲
甬江实验室研究员
在化学工业中，加氢反应扮演着至关重要的角色，但传统的加氢反应通常需要在高温高压下进行，这不仅消耗大量能源，还会产生大量二氧化碳。为了突破这一瓶颈，科学家们一直在寻找能在温和条件下高效催化加氢反应的新型催化剂。
常菲及其团队将目光投向了非过渡金属催化剂——碱金属氢化物。这些氢化物材料具有富电子及富氢特性，就像携带了“能量钥匙”，能够轻松打开惰性化学键的“锁”，在较低的温度和压力下催化关键反应。他们巧妙地设计出具有新颖活性位点的金属氢化物催化剂，成功应用于氨合成、甲苯氢解、炔烃选择性加氢等典型反应中。惊喜的是，这些催化剂在没有过渡金属参与的情况下，展现出了前所未有的低温活性，甚至超越了工业催化剂的性能。更有趣的是，这些催化剂可能遵循非传统的反应机制，为化学反应的“神秘面纱”增添了一抹新色彩。
除主论坛外，本次论坛设有能源材料和能源存储与转化两个分论坛，涵盖从功能化钾离子电池电解液到富锂层状正极材料的多个议题，为学术界和与会者提供更多了解能源材料的创新与应用、能源存储与转化的新技术和新材料的机会，以及交流探讨、互学互鉴的平台。
分论坛上，湖南大学鲁兵安、中国科学院上海高等研究院朱大明、温州大学袁一斐、中国科学院宁波材料技术与工程研究所姚霞银、浙江工业大学佴建威、浙江工业大学刘育京、中国矿业大学鞠治成、复旦大学王飞、华南理工大学胡仁宗、山东大学冯金奎、浙江工业大学潘军、西湖大学向宇轩、哈尔滨工业大学高鹏、中国科学院深圳先进技术研究院邓伟、中国科学院高能物理研究所董康、中国科学技术大学杨正金、华南理工大学刘军、南开大学赵庆、甬江实验室温正慧、浙江工业大学罗建敏、中国科学技术大学林岳、浙江理工大学陈鹏作等专家学者做了精彩的学术报告，分享了他们在各自领域的最新研究成果与见解。
“甬江实验室作为一个新的科创平台，拥有一大批优秀青年人才。希望借助此次论坛活动，分享国内、国际最先进的技术发展动态，助力甬江实验室及国内青年人才成长。”朱大明研究员说。
会后，论坛嘉宾参观了甬江实验的科研成果展厅以及信息材料与微纳器件制备平台，了解科研团队在智能新材料和先进制造工艺等领域关键核心技术攻关、科研成果转化应用等情况介绍。察看新型显示与感知、纳米抛光材料、陶瓷材料、热场材料、精密控制和电驱等领域突破性成果和高新技术展品，亲身感受宁波科技创新的“硬核”力量。
