2024年12月8日上午，第三届福州大学材料科学论坛系列报告持续进行，论坛由福州大学材料学院新型陶瓷研究所所长郑兴华教授与先进高分子材料研究所所长林起浪教授主持，来自北京理工大学的陈人杰教授、中国科学院理化技术研究所的林哲帅研究员，中国科学技术大学的吴宇恩教授，中国石油大学（北京）的李永峰教授，北京航空航天大学的水江澜教授，福耀科技大学的蒋建中教授，南京大学的李朝升教授等7位专家，分别作了精彩纷呈的报告。我院师生积极参与，热烈讨论。本次论坛深化了经验交流和学术分享，对共同推动地区先进材料与新能源产业发展具有重要意义。

论坛伊始，北京理工大学的陈人杰教授作了题为“多电子高比能电池新体系及关键材料研究”的精彩报告。重点讲述了基于能斯特方程，阐述了电池能量密度与电化学反应中转移电子数紧密关联性，如何实现多电子反应来显著提升电池的能量密度。报告还讨论了如何依据多电子反应机制与电化学反应过程，设计出不同特性的高能量密度电极，为先进电池体系设计开创方向。

 

随后，中国科学院理化技术研究所的林哲帅研究员作了题为“新型中红外硫族非线性光学晶体的搜索和设计”的精彩报告。中红外非线性光学晶体是全固态中红外激光的核心器件，对遥感探测、国防安全等领域的发展作用巨大。报告集中系统阐述机器学习和第一性原理计算研究硫族化合物体系研究成果，有关综合性能平衡的新型中红外非线性光学晶体材料搜索和设计的研究进展，为后续研究实验新材料合成和性能表征提供高效的结构选型策略和构效关系理解。

 

第三个精彩报告来自中国科学技术大学的吴宇恩教授研究员，报告题目为“单原子催化剂精准设计与应用探索”，详细介绍了单原子催化剂的理性设计及精细调控，并将其应用于能源小分子“化学键”的精准活化。讨论了如何实现高金属载量、配位结构均一的单原子催化剂的可控制备，实现对活性中心金属-金属键、配位数等原子结构的精准调控，并将其应用于氧分子等能源小分子的精准活化。利用主客体策略实现了具有双原子中心的燃料电池阴极催化剂合成，解决了非Pt催化剂在酸性条件下不稳定的难题。

第四个报告来自中国石油大学（北京）的李永峰教授，报告题目为“石墨烯制备及其在锂电池领域应用”，报告详细阐述了如何将化工过程中的基本原理和方法应用到石墨烯粉体的批量制备和应用中，实现了低成本、绿色化、批量制备石墨烯粉体，并将其应用到锂离子电池领域，降低界面电阻，降低充放电过程极化效应，降低热失控风险。基于以上方法报告介绍了石墨烯复合导电剂、石墨烯改性石墨负极以及石墨烯改性集流体。基于上述三种石墨烯改性材料，研发出的石墨烯锂电池能量密度更高、大电流充放电性能更好、循环寿命更长、安全性能更优异。

第五个报告来自北京航空航天大学的水江澜教授，报告题目为“M-N-C催化剂用于氢能存储与转化时稳定性问题”。水江澜教授介绍到M-N-C单原子催化剂对多种化学反应表现出高催化活性，然而其稳定性是个很复杂的问题，已有研究结果表明M-N-C的稳定性除了受自身金属种类和碳载体石墨化程度影响，反应环境是个重要的决定性因素。报告集中阐述了Ni-N-C、Fe-N-C在氢能存储和电化学能量转化应用中的稳定性问题。

第六个报告来自福耀科技大学的蒋建中教授，报告题目为“Pressure/Temperature-induced structural changes in disordered materials”。蒋建中教授介绍了非晶金属玻璃的结构、性能及其应用领域。重点讨论了材料有序到无序转变的条件，生动有趣地给同学们阐述了不同压力、温度下材料熔体如何转变成非晶的过程与原理。

 

最后，南京大学李朝升教授作了题为“太阳能分解水制氢”的精彩报告。报告针对半导体光电极材料展开讨论，主要内容包括三个方面:如何利用择优取向、构造近零应变图灵界面、搭建电子传输通道等手段减少光电极的内阻，提高电荷分离效率，从而提升光电催化分解水制氢的性能。讨论光电极在光催化反应过程中的表面重构现象，发现表面重构是一种质子耦合电荷转移过程。讨论如何发展高性能的电催化剂。利用静电排斥作用抑制电催化剂对氯离子的吸附，获得高效、稳定、低成本分解海水制氢的新型电催化剂。