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  1. AEM(Anion Exchange Membrane)

    基于仿生原理,专注于碱性电解水制氢体系中,高性能阴离子交换膜(AEM)的分子设计、精准合成及产业化应用,结合非贵金属催化剂,耦合可再生能源,探索提升电解制氢的经济性、稳定性。所研究开发AEM材料也拓展应用于燃料电池、二氧化碳资源化利用等碳中和领域,是实现能源转化关键材料和研究方向。

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  2. HER(Hydrogen Evolution Reaction)/OER(Oxygen Evolution Reaction)

    中心以催化新材料赋能可持续未来,重点聚焦AEM-WE领域中非贵金属OER和HER催化剂的从零设计与宏量制备,以低成本、高性能和高稳定性为研究导向,潜心开发新型催化剂的合成路径与结构设计,力求突破传统贵金属材料资源与成本瓶颈;通过与先进膜材料协同集成,积极推动绿色电能向绿色氢能的高效、稳定转化。

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  3. MEA(Membrane Electrode Assembly)

    膜电极组件(MEA)是AEM-WE的核心器件,由OER、AEM、HER等关键材料经过有序组装构成,其构建稳定的三相界面,提供水分解反应场所,催化电化学反应、阻隔生成的气体产物,其性能直接决定了整个电解槽的效率、寿命和成本。因此,除了开发性能优异的催化剂、膜材料之外,通过MEA构型设计、封装组装、工况优化等多维度调控,从而构建一个稳定、高效且低成本的集成系统,是推动绿色制氢技术的商业化应用关键技术。

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  4. Beyond

    使用阴离子交换膜电解槽作为反应器,通过耦合可再生能源,利用水作为氧源和氢源驱动有机底物氧化与还原制备高附加值化学品(例如呋喃二甲酸、呋喃二甲醇、NADH等)。重点开发新型高活性催化剂,发展高效能电解槽反应器并结合课题组特色的阴离子交换膜,最终实现具有实际应用前景的AEM电解槽绿色电化学合成新范式。

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