祝贺庄仲滨教授指导的博士生薛延荣获得北京市优秀博士论文奖

优博风采——薛延荣

指导教师——庄仲滨教授

薛延荣，男，汉族，出生于1994年9月13日。2016年在太原理工大学获得学士学位，并取得保研资格。同年进入北京化工大学开展研究生学习，师从庄仲滨教授，研究方向为非铂燃料电池和电解水催化剂，并于2021年获得工学博士学位。2021至今在阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）从事博士后研究，合作导师Xu Lu教授。

论文主要贡献如下：

通过对氢气氧化反应（HOR）和氧气析出反应（OER）反应机理进行深入研究，合理的设计和制备相应的Ru基催化剂，在提升反应活性的基础上兼顾稳定性，为降低当前HOR和OER催化剂的成本提供了可能的途径。

针对燃料电池阳极，提出表面氧化物促进水的吸附，从而提升HOR催化活性的催化剂设计思路。合成得到的Ru/Ru（OH）x催化剂，其酸性条件下HOR活性是Ru纳米颗粒的21倍，并在质子交换膜燃料电池中展现出与Pt接近的性能，阳极催化剂成本可以下降60%。其与Fe-N-C搭配组装得到完全无需铂的质子交换膜燃料电池，可以摆脱对Pt资源的依赖。合成得到Ru7Ni3/C催化剂，其碱性条件下HOR活性是Ru纳米颗粒的33倍，并在碱性膜燃料电池中展现出超过Pt的活性，峰值功率高达2.03 W cm−2，是目前报道的非Pt阳极电池性能最高值，其阳极催化剂成本与Pt相比可以降低85%。

质子交换膜电解水装置阳极需使用Ir作为催化剂，Ru基催化剂价格相对较低，但活性、稳定性仍不足。提出阴、阳离子协同调控Ru基OER催化剂活性、稳定性的新思路。含S阴离子的引入，促进水吸附在晶格氧表面，增加了晶格氧氧化电位，提升了稳定性，且能降低中间体*OO-H的结合能；Fe阳离子的引入，促进了水的裂解并产生*OOH，进一步加速OER反应速率。合成得到的S-RuFeOx催化剂，其10 mA cm−2处的超电势比RuO2降低89 mV，处于已报道催化剂的领先行列，且稳定性得到显著提升，有望取代Ir基催化剂而使成本大幅下降。

优博风采——李剑波

指导教师——邵明飞教授

论文题目

李剑波，男，1992年7月生，籍贯河南。2018年于北京化工大学理学院获得硕士学位，专业为化学工程，主要从事纳米阵列材料应用于锂离子电池负极材料的性能研究。同年考入北京化工大学攻读博士学位，师从邵明飞教授，专业为化学工程与技术。在邵明飞教授的指导下进行科学研究，研究方向为结构化电极材料的设计、制备及储能性能研究。目前在华中科技大学黄云辉教授课题组从事博士后研究。

论文主要贡献如下：

（1）提出了结构化储能电极设计与构筑的新思路：制备了一维碳/金属化合物纳米阵列、二维多孔碳材料、二维过渡金属氢氧化物三种结构化阵列电极，显著提升了离子扩散速率、活性物质负载量及利用率。

（2）实现了结构化储能电极界面的精确调控：通过调控电极界面的化学组成、缺陷结构和电子结构，改善了其对多硫化物的吸附和催化转化效率，降低了电极界面上离子的扩散阻力，增强了电池的倍率性能和循环稳定性。

（3）创制了两类新型结构化正极材料并实现了电池性能强化：将结构化正极应用于锂–硫电池体系，实现了电极面容量的提升和软包电池循环性能的改善；在钠离子电池体系，实现了超长的循环寿命，具有潜在的应用价值。