可再生清潔能源、能源高效儲存與催化轉化

教授，博士生導師。主要研究特色：1）提出并精準構筑了具有單胞p-n結及原子級三明治p-n結的光電催化劑，解決了傳統p-n結存在的電荷分離轉移困難和反應動力學緩慢等問題，深入拓展了傳統p-n結的科學概念，賦予了p-n結新的科學內涵；2）提出并利用氣體高壓低溫分解方法，開發了多種非金屬單原子復合催化劑，將單原子催化劑從金屬拓展到非金屬；實現了電催化析氫反應的高活性，并對載體功能進行了顯著強化，深刻闡明了非金屬單原子電催化的活性根源和活化規律，指明了活性位點和化學反應機理。3）合成了世界上純度最高的黑鈦材料（Ti4O7，大于99.9%），成本低廉可控。基于高純度黑鈦材料，形成了系列單原子和團簇催化劑體系，首次揭示了一個鉑原子如何實現兩個鉑原子的四電子ORR過程，以及通過光響應如何實現電催化劑的性能修復機理等。4）首次實現了二維單晶磷酸鐵鋰材料的低成本規模化制備，該材料高倍率儲鋰性能優越，相關技術已在西南地區最大的磷酸鐵鋰生產企業特瑞公司中應用。5）基于材料結構的設計與優化，揭示了二維納米篩亞宏觀勢阱陣列引起的電場空腔效應對高場強電介質的載流子傳輸發揮著關鍵調制作用，實現了電介質絕緣強度和聚合物儲能效率的雙倍提升，深入闡明了高場強下電介質的耦合擊穿機制。