可再生清洁能源、能源高效储存与催化转化

教授，博士生导师。主要研究特色：1）提出并精准构筑了具有单胞p-n结及原子级三明治p-n结的光电催化剂，解决了传统p-n结存在的电荷分离转移困难和反应动力学缓慢等问题，深入拓展了传统p-n结的科学概念，赋予了p-n结新的科学内涵；2）提出并利用气体高压低温分解方法，开发了多种非金属单原子复合催化剂，将单原子催化剂从金属拓展到非金属；实现了电催化析氢反应的高活性，并对载体功能进行了显著强化，深刻阐明了非金属单原子电催化的活性根源和活化规律，指明了活性位点和化学反应机理。3）合成了世界上纯度最高的黑钛材料（Ti4O7，大于99.9%），成本低廉可控。基于高纯度黑钛材料，形成了系列单原子和团簇催化剂体系，首次揭示了一个铂原子如何实现两个铂原子的四电子ORR过程，以及通过光响应如何实现电催化剂的性能修复机理等。4）首次实现了二维单晶磷酸铁锂材料的低成本规模化制备，该材料高倍率储锂性能优越，相关技术已在西南地区最大的磷酸铁锂生产企业特瑞公司中应用。5）基于材料结构的设计与优化，揭示了二维纳米筛亚宏观势阱阵列引起的电场空腔效应对高场强电介质的载流子传输发挥着关键调制作用，实现了电介质绝缘强度和聚合物储能效率的双倍提升，深入阐明了高场强下电介质的耦合击穿机制。