| 评审组： | 材料科学组 | | 项目名称： | 微纳米分级结构设计与电催化特性增强机制 |
| 提名单位： | 陕西省教育厅 |
| 提名等级： | 二等奖 |
| 提名单位意见： | 项目针对电解水制氢、燃料电池等新型能源产生和使用过程中催化材料活性与稳定性之间的天然矛盾，基于异质界面构筑、表面缺陷调控、层间金属脱嵌、载体协同锚定设计，从传质过程、电子结构和界面反应三个层面，深入探究了微纳米分级结构协同提升电催化活性与稳定性的机制，基于此，开发出系列高性能、低成本的低贵金属负载或非贵金属催化材料。具有重要的学术价值和潜在应用价值，特此提名陕西省自然科学二等奖。 |
| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 代表性论文专著目录： | 
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| 主要完成人情况： | - 姓名：马飞
排名：1
行政职务：副院长
技术职称：教授
工作单位：西安交通大学
完成项目时所在单位：西安交通大学
对本项目主要学术贡献：负责项目研究方案的制定和研究成果的产出，统筹项目的整体推进。5篇论文代表作的通讯作者。建立了高性能电催化特性与微纳米分级结构的构效关系，以及结合机器学习和高通量计算进行快速材料筛选和设计的新方法；提出了利用低维材料负载/包裹的“分散作用”和“限域效应”协同增强“催化活性”、“导电性”与“稳定性”的新策略；阐明了富羟基盐协同增强Pt催化剂抗CO毒化机制；揭示了微纳米分级结构强界面作用对电化学循环稳定性提升的机理。发现点(1)、(2)、(3)的主要贡献者。
- 姓名：陈冠君
排名：2
行政职务：无
技术职称：讲师
工作单位：陕西科技大学
完成项目时所在单位：西安交通大学
对本项目主要学术贡献：代表作2的第一作者，针对甲醇燃料电池催化过程中Pt表面易被CO占据而引起的中毒失活和催化寿命短的问题，设计并制备了系列Pt-羟基碳酸盐-碳载体纳米复合催化材料，揭示了羟基碳酸盐活化水产生游离羟基协同加速CO氧化移除的动力学机制；提出碳壳限域调节合金局部配位环境、提高合金表面金属原子迁移势垒及结构稳定性的新策略；揭示了金属原子间的电子转移对表面CO毒化物质吸附强度的影响机制。发现点(3)的主要贡献者。
- 姓名：孙兰
排名：3
行政职务：无
技术职称：工程师
工作单位：中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所
完成项目时所在单位：西安交通大学
对本项目主要学术贡献：代表作1和4的第一作者，代表作2、3、5的参与者，制备出过渡金属硫化物基三维分级结构，并阐明了该结构的电催化制氢活性增强机制；提出通过电化学脱钠方法在P2相Na0.7CoO2中可控引入晶格应变的新途径，阐明了晶格应变对含氧中间体吸附和催化析氧性能增强的物理机制，发现点(1)、(2)的主要贡献者。
- 姓名：信红强
排名：4
行政职务：无
技术职称：讲师
工作单位：兰州交通大学
完成项目时所在单位：西安交通大学
对本项目主要学术贡献：代表作5的第一作者，针对电催化制氢中面临的催化剂反应活性不够，反应电势过高的问题，设计并可控制备了含P空位的Rh2P纳米复合材料，阐明了P空位对Rh2P的电子态、活性中心、反应路径以及中间体吸附能的调控作用；揭示了P空位提升Rh2P析氢活性的机理；提出了P空位缩短的H吸附位点距离是影响催化活性的一个关键物理量。发现点(1)的主要贡献者。
- 姓名：罗巧梅
排名：5
行政职务：无
技术职称：讲师
工作单位：长安大学
完成项目时所在单位：西安交通大学
对本项目主要学术贡献：代表作3的第一作者，针对电催化材料比表面积有限且电解质扩散缓慢的问题，提出通过构筑微纳米中空多孔分级结构和引入杂原子、异质界面及空位缺陷协同提升表观活性和本征活性的新策略。聚焦于低成本过渡金属纳米分级结构的制备与电催化性能评价，借助中空构型为催化反应提供了丰富的活性位点和充分的传质，明晰了界面氧空位对材料电子结构、水的解离进程以及ΔGH*值的调控作用机理，揭示了中空过渡金属磷化物异质结构的空位缺陷及界面工程协同增强析氢性能机制，提出了微纳米分级结构表观活性与本征活性提升的多策略协同作用新思路。发现点(1)与发现点(2)的主要贡献者。
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| 主要完成单位： | - 单位名称：西安交通大学
单位贡献：西安交通大学为本研究所涉及的材料合成、制备、表征、电化学性能测试与评价，电池组装、性能与动力学测试及原位表征等实验工作提供了人才队伍、研究平台、硬件条件。西安交通大学建有大型计算机云平台，并配套相关理论模拟软件，为本研究所涉及的第一性原理、机器学习、分子动力学模拟、有限元模拟等理论研究工作的顺利开展提供了必要的软硬件条件。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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