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儲能技術(shù)大神——崔屹當(dāng)選美國科學(xué)院院士!
日期:2022-05-05   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:chengling 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
5月3日,美國科學(xué)院公布增選120名院士與30名外籍院士名單。斯坦福大學(xué)能源研究中心主任、崔屹教授獲選2022屆美國科學(xué)院院士。

崔屹教授致力于提高鋰電池壽命和安全性,開發(fā)高性能鋰金屬電池、鋰硫電池和大規(guī)模儲能技術(shù),并進一步開拓了冷凍電鏡在能源材料領(lǐng)域的應(yīng)用,開發(fā)了一系列能源轉(zhuǎn)化電催化技術(shù)。

首次發(fā)現(xiàn)硅納米線可以顯著提高鋰離子電池的性能,發(fā)展了十幾代鋰電池負(fù)極材料,厘清了制約電池性能、壽命與安全性的關(guān)鍵機制。積極探索了鋰硫電池,鋰金屬電池,固態(tài)電池等前沿電池技術(shù),發(fā)展了一系列新型電解質(zhì),SEI,正極材料。并因此創(chuàng)建了Amprius公司,研發(fā)出目前世界上能量密度最高的可充電電池。

鋰離子電池存在發(fā)生爆炸和著火等安全問題,是制約電動汽車行業(yè)發(fā)展的核心因素之一。2020年,崔屹教授和鄭州大學(xué)金陽等人開發(fā)了一種高靈敏度的氫氣檢測方法,通過H2氣體的選擇性捕捉,實時監(jiān)測電池中的鋰枝晶生長情況,為預(yù)防鋰電池爆炸和起火的安全保障提供了絕佳的策略。

同樣是2020年,崔屹團隊研究的低成本鎳氫電池突破性進展,目前實現(xiàn)成本低至1美分每度電,幾乎不需要維護成本,壽命長達30年,為大規(guī)模電網(wǎng)儲能提供了全新的解決方案。并因此創(chuàng)建EnerVenue公司,致力于實現(xiàn)大規(guī)模儲能電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

電網(wǎng)儲能是解決風(fēng)電、光電等波動性、間歇性問題,進而促進新能源發(fā)展和構(gòu)建智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。目前,電網(wǎng)儲能亟需高安全性、低成本、高性能的新一代電池。有鑒于此,2020年清華大學(xué)伍暉副教授、鄭州大學(xué)金陽副教授和斯坦福大學(xué)崔屹教授聯(lián)合提出了一種電網(wǎng)儲能電池新方案,一種新型的高性能熔融鋰-黃銅/氯化鋅電池,單體電池成本僅約16 $/kWh,在電網(wǎng)儲能領(lǐng)域應(yīng)用潛力大。通過在正極使用黃銅粉實現(xiàn)了低成本氯化鋅正極的穩(wěn)定運行。成功組裝并運行了1 Wh級別的熔融鋰-黃銅/氯化鋅全電池。

此外,2020年,崔屹課題組揭示了硫的物理形態(tài),為鋰硫電池提供了新的認(rèn)知。鋰硫電池中元素態(tài)硫S8的熔點為 115°C,室溫下一般以固態(tài)形式存在。而近期有研究指出,在電化學(xué)電池中,元素硫能夠在過冷條件下保持液態(tài)。崔屹教授課題組通過原位研究,考察了液態(tài)硫可能對鋰硫電池產(chǎn)生的影響,發(fā)現(xiàn)在相同的充電時間段內(nèi),液體(過冷)和固體單質(zhì)硫的面容量具有極大差異。

2020年還提出了海水提鋰顛覆性新技術(shù)。在未來幾十年中,對鋰元素的需求將急劇增加。海水中的鋰含量超過2000億噸,是陸地礦石和鹵水資源總和的5000倍。針對海水里極低的鋰/鈉比,崔屹教授聯(lián)合朱棣文、劉翀等人開發(fā)了一種脈沖靜置和脈沖靜置-反向脈沖靜置電化學(xué)方法來降低插層過電勢,實現(xiàn)了從真實的海水中以1:1的Li: Na摩爾比回收Li,相當(dāng)于1.8 × 104的選擇性。對于有較高的初始Li/Na比(1.6×10-3)的湖水,此方法實現(xiàn)了超過50:1的Li:Na的回收率。

此外,基于其原創(chuàng)的技術(shù),他還創(chuàng)辦了致力于發(fā)展納米纖維空氣凈化的4C Air公司,和發(fā)展水凈化和智能織物等新科技的EEnotech公司。

崔屹1998年畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè),2002年獲得哈佛大學(xué)博士學(xué)位。之后,跟隨加州大學(xué)伯克利分校的Paul Alivisatos教授開展博士后工作,并在2005年成為斯坦福材料科學(xué)與工程學(xué)院助理教授,2010年擢升為副教授并獲得終身教職。2016年晉升為正教授。目前,崔屹博士現(xiàn)任斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程系教授,主要致力于用于能源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的新材料研究,是《納米學(xué)報》(《Nano Letters》)執(zhí)行主編,同時也是由美國能源部投資二千五百萬美金的灣區(qū)光伏聯(lián)盟的聯(lián)合主任、投資五千萬美元的電池聯(lián)盟的聯(lián)合主任,崔屹教授曾榮獲2001年納米技術(shù)卓越畢業(yè)生獎、2003年米勒研究獎、2004年《MIT技術(shù)評論》雜志評選100位“世界頂尖青年發(fā)明家”、2010年斯隆研究獎、2013年IUPAC新型材料及其合成杰出獎、2017年Blavatnik青年科學(xué)大獎之工程技術(shù)獎。他是美國科學(xué)促進會會士(2020)、美國材料學(xué)會會士(2016)、英國皇家化學(xué)學(xué)會會士(2015)、電化學(xué)學(xué)會會士(2018)。

截止2022年5月3日,美國科學(xué)院有院士2512名、外籍院士517名,其中約200位院士是諾貝爾獎獲得者。

原標(biāo)題:儲能技術(shù)大神——崔屹當(dāng)選美國科學(xué)院院士!

 
 
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