纳米能源材料
发布时间:2021-11-18
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面向国家能源战略需求和社会经济可持续发展,围绕可再生清洁能源技术,开发太阳能高效转换材料、氢能绿色制取催化材料、燃料电池高效发电材料等相关的纳米能源材料。
研究内容:
(1)新一代太阳能电池材料。发展新型纳米结构太阳电池,围绕光电转换效率低和成本高等技术瓶颈,发展材料结构设计与调控技术、低成本规模制备技术及其制造装备研制。重点开展高质量硅基、硅基复合多层膜太阳能电池,提高光吸收和转换效率,促进光生载流子寿命和高效迁移;开展高效高稳定性有机光电转换材料、杂化结构及太阳能电池的制备。
(2)制氢绿色制取催化材料。发展太阳能、海洋能、风能等可再生能源绿色制氢技术,开发高效低成本光/电解水制氢纳米催化材料。围绕催化活性位点构筑、光生电荷分离、界面电荷高效传输、质量动量传递等关键科学问题,重点研究过渡金属硫磷化物及异质结构、高熵合金等析氢催化剂、低贵金属析氧催化剂、多级结构自支撑电极;建立绿色制氢示范装置。
(3)燃料电池高效发电材料与器件。开发低贵金属和非贵金属高效低成本燃料电池纳米催化材料,降低燃料电池成本。重点开发单原子催化剂、核壳型催化剂、抗腐蚀非碳复合载体等纳米材料批量制备技术;构建太阳能辅助的新概念燃料电池,促进电极反应动力学,提高能量转换效率;发展海水电池-制氢耦合系统,实现兼具发电和制氢功能的新装置。