何向明课题组磷碳材料混合动力电池和钠离子

课题组成立了“无锡华睿新能电池材料有限公司”对磷碳材料及其电池进行产业化孵化。

清华大学核能与新能源技术研究院锂离子电池实验室,简称“清华大学核研院锂离子电池实验室“,又称“清华大学何向明课题组”。于二十世纪九十年代,开始从事锂离子电池及其关键材料相关的工程科学研究,一直以解决产业技术难点和痛点为目标,通过前沿基础创新研究和工程技术研发的互促式发展,获取高价值核心知识产权,并帮助企业掌控技术方向,协助企业培养人才。年课题组有近60人,其中博士后20多人;拥有多平米实验室,除了依托清华大学丰富的分析仪器共享平台,课题组还自有多种大型分析设备、计算集群和较为完备的电池实验平台,自购了3台BET(低比表,超高比表和高压吸附)、2台XRD(粉末XRD、软包电池原位测试用透射XRD)、SEM+EDS、大型计算集群、干燥房等。近期的研究重点是兼具高比能量高安全的电池研究,包括机理研究、材料计算与新材料研发、电池仿真与电池设计等。此外,还在MOFs/COFs多孔材料合成与应用,多孔储氢材料,高端光刻胶等领域开展研究。

清华大学核研院锂离子电池实验室(LithiumIonBatteryLab,INET,TsinghuaUniversity),是清华大学核研院新型能源与材料化学研究室的主要组成部分。主要发展方向是锂离子电池安全性,寿命,宽温域,超高倍率机理及技术。

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实验室介绍清华大学核能与新能源技术研究院新型能源与材料化学研究室始建于二十世纪九十年代初期,是清华大学锂离子电池和燃料电池研究的主要单位。锂离子电池实验室经过多年的研究积累,建立起了比较完善的锂离子电池及其材料研究的试验平台。具有锂离子电池关键材料以及电池设计与制备研究基础,同时具有电极材料及电池制备工程化和产业化应用经验,具备承担国家高科技发展计划项目以及其它科技开发项目的能力。

锂离子电池实验室长期致力于锂离子电池及先进材料和新型化学电源方面的研究,并取得了大量的研究成果,先后承担和完成多项国家项目,承担多项国家自然科学基金面上项目、青年基金和重点基金、多项、项目、科技部国际合作项目等等。实验室还与美国、日本、欧洲和韩国的电池及材料公司开展合作,与我国台湾省的锂电公司开展合作。具备了承担国家重大计划项目及其他科技开发项目的经验。另外,实验室积极将研究成果服务于国家的经济建设,先后完成多项与国内企业的横向技术合作项目。实验室近年来取得的研究成果包括:发表相关研究论文余篇,其中SCI文章多篇,申请专利多项,授权发明专利多项。

实验室已培养5人获清华大学优秀硕士论文奖,3人获清华大学优秀博士论文奖。已出站博士后20多名。实验室培养了多名相关学科的高层次专门人才,为国家经济、社会的可持续发展做出了贡献。

实验室长期致力于锂离子电池及其关键材料相关的工程科学问题研究,基础创新研究,及产业中的工程问题解决方案。通过学科交叉与综合,以材料化学为核心,通过多学科协同创新,开展材料化学及材料化工的应用基础创新研究和产业化技术研究,以解决锂离子电池安全性、长寿命、可靠性的问题。

实验室还拓展了多孔材料(储氢)、先进功能膜科学和下一代半导体关键材料EUV光刻胶研究。

实验室的重点研究方向是:

方向1:锂离子电池正极材料合成/正极界面/电池电化学机理

方向2:锂离子电池电解液/负极界面/电池机理/电化学/电池热化学

方向3:高通量计算、第一性原理计算、分子动力学、算法研究

方向4:锂离子电池隔膜/锂离子电池粘结剂

方向5:锂离子电池测试及电池模型仿真/电池安全性研究

方向6:半导体光刻、光刻胶、电子束光刻、微纳制造

方向7:储氢材料/多孔材料/基于多孔材料的新能源应用

方向8:燃料电池催化剂/质子交换膜/膜电极/双极板/燃料电池电堆

实验室面积充足,可满足化学合成,材料合成,及台架试验。

实验室在充分利用清华大学仪器共享服务平台的基础上,为了提高效率,还自购了3台BET、3台XRD、SEM等大型仪器。近期还将采购实时红外光谱仪、紫外可见光谱仪、石英晶体微天平、动态光散射仪、高倍激光光学显微镜、高压物理吸附测试仪等大型仪器。

实验室在理论计算条件方面,除在国家超算中心和清华大学计算中心开设账号外,还将建设核/0G内存的计算集群(含Infiniband高速网络),包含软件版权(Gaussian16,Linda,GaussView6,VASPandmaterialStudio)。

实验室位置:

1、清华大学主校区能科楼A座,办公室。

2、清华大学昌平校区(核能与新能源技术研究院)工程楼,材料合成、电池组装与测试。

3、清华大学昌平校区(核能与新能源技术研究院)材料楼,材料合成。

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