August 4, 2026

【液流招聘】上海交通大学钱雪峰,宰建陶课题组诚招博士后(液流电池方向可关注)

本网站免费 帮助企业或课题组招聘液流电池人才 精准覆盖液流电池行业人员1万余人 有需求请添加微信号(15623629574)   课题组简介 钱雪峰,上海交通大学化学化工学院长聘教授、博士生导师。长期致力于功能纳米材料设计、无机材料合成及能源催化转化等领域研究,在纳米结构调控、界面工程及先进能源材料方面取得了系列创新成果。 宰建陶,上海交通大学化学化工学院副教授,上海市高层次人才。主要围绕无机功能材料设计与制备、电化学能源存储与转换、催化材料及界面调控开展研究,致力于发展面向能源存储与环境催化的新型材料体系。 钱雪峰、宰建陶课题组围绕国家“双碳”战略和能源转型需求,聚焦先进无机材料构筑、电化学储能及催化转化技术,通过材料精准合成、界面结构调控、多尺度表征及电化学机制研究,发展新一代高性能能源材料与器件。课题组研究成果发表于 Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Energy Mater.、Appl. Catal. B: Environ. 等国际高水平期刊。 现面向国内外公开招聘优秀博士后,诚邀具有创新意识和科研热情的青年人才加入团队,共同开展高水平原创研究。有意者请将个人简历发送至:Email:zaijiantao@sjtu.edu.cn   一、招聘方向 方向一:无机功能材料设计、合成及催化性能研究 围绕先进无机材料的可控制备与催化应用,开展: 新型无机纳米材料、异质结构材料及复合材料的设计与合成; 缺陷工程、界面工程及电子结构调控; 多金属活性位点构筑及催化机制研究; 面向能源转化、环境催化及资源循环利用的催化材料开发。 方向二:固态电池关键材料与界面调控 围绕下一代高安全、高能量密度储能技术,开展: 固态电解质材料设计与制备; 固态电池电极/电解质界面调控; 离子传输机制及界面反应研究; 高性能固态锂电池、钠电池等新型储能体系开发。 方向三:液流电池及大规模储能技术 面向大规模储能需求,开展: 水系液流电池关键材料开发; 电极催化材料设计与界面调控; 电解液体系优化及电荷传输机制研究; 新型高性能液流电池体系构筑。   二、招聘岗位 博士后年龄一般不超过35周岁,已获得博士学位或已通过博士学位论文答辩;具有以下相关专业背景之一:材料科学与工程;化学;化学工程;电化学;能源材料;无机材料等相关领域;具有无机材料合成、电催化、储能材料、电池体系等相关研究经验;近3年以第一作者身份发表过高水平SCI论文;具备独立开展科研工作的能力,具有良好的英文阅读、写作及国际交流能力;具有严谨的科研态度、良好的团队合作精神和学术诚信。   三、岗位待遇   1.具有竞争力的薪酬待遇:博士后基本年薪不低于24万元(税前),具体待遇根据申请人的科研背景和成果水平协商确定;支持申请国家博士后创新人才支持计划、国家资助博士后研究人员计划、上海市博士后相关人才项目等,获资助者按照学校政策享受相应待遇。 2.良好的科研环境:提供充足稳定的科研经费支持;配备先进材料制备、电化学测试及结构表征平台;支持参加国内外学术会议及开展国际合作交流。 3.完善的人才发展保障:按照上海交通大学博士后管理政策办理相关手续;享受社会保险、公积金等福利待遇;支持博士后在站期间及出站后职业发展;优秀博士后可根据上海交通大学相关政策申请长聘教轨岗位。   四、申请方式 请有意申请者将以下材料发送至:zaijiantao@sjtu.edu.cn;邮件标题请注明:“博士后申请 + 姓名 + 研究方向”。申请材料包括: 个人简历(含教育经历、科研经历、代表性论文); 研究成果简介; 未来研究计划。 课题组将对申请材料进行审核,并安排面试。 […]

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【液流论文】南方科技大学赵天寿院士团队AE:面向高性能钒氧液流燃料电池:数值模拟、极化分析及铋催化阳极优化

第一作者:杨灿 通讯作者:赵天寿 通讯单位:南方科技大学 DOI:10.1016/j.apenergy.2026.128528 感谢南方科技大学赵天寿院士团队校稿! 工作简介 针对钒–氧液流燃料电池(VOFC),本研究开发了一个经针对性实验验证支持的数值模型,用以阐明极化损耗的成因并确定电池性能优化策略。基于该数值模拟结果的指导,研究人员将铋纳米颗粒电沉积于电极纤维上,提升了阳极反应动力学,并将阳极损耗降低了近83%。经过优化设计后,电池实现了213mW cm⁻²的峰值功率密度,较对照组提高了约177%。 《2025年我司用户发表的液流电池论文合集》 研究背景 化石燃料的日益广泛使用及其相关的环境影响加速了间歇性可再生能源的采用,从而催生了对可靠长时储能的需求。氧化还原液流电池因可扩展性、安全性及耐久性而备受青睐,其中VRFBs是最成熟的技术。然而,受到钒盐高成本和正极电解质热稳定性差的限制,在45℃以上条件下,正极电解质可能析出五氧化二钒。为解决这些局限性,Skyllas-Kazacos等人开发了钒–氧燃料电池(VOFC),该电池中氧气替代了正极钒电解质。放电过程中,V²⁺被氧化为V³⁺,而氧气则被还原为水。直接从空气中供应氧气可减少近半量的钒电解质,从而降低成本并拓宽工作温度范围。其可充电的液态燃料和催化剂需求也使得VOFC在大规模可再生能源存储领域展现出广阔前景。 核心内容 1.运行参数优化与极化损耗分析 图1.VOFC的极化曲线及反应过程研究 将阳极电解液流速从1mL min⁻¹增加至10mL min⁻¹,通过增强V²⁺供应和减少浓度极化显著提高了性能;而当流速超过60mL min⁻¹时,性能提升几乎可以忽略不计。类似地,将气流速率从10mL min⁻¹增加至100mL min⁻¹,可大幅改善阴极的质量传输,但在更高流速下,性能提升微乎其微。该电池在40°C下实现了最佳性能。适度加热加速电极动力学,增加离子电导率,降低电解质粘度;然而,电池在60 °C下的性能出现下降,很可能归因于增强的钒迁移与溶剂交叉效应产生了混合电位,并加剧了空气电极的中毒现象,从而抑制了氧化还原反应。尽管离散的测试温度并未明确界定40–60 °C区间内的精确最优条件,但测试结果清晰地揭示了:提升反应动力学与传质效率与加剧溶剂交叉效应之间存在明显的权衡关系。综合考虑电化学性能与泵送损耗因素,最终确定的最佳工况为:阳极电解液流速20mL min⁻¹、气流速率100 mL min⁻¹、温度40 °C,此时可获得77 mW cm⁻²的峰值功率密度。 在这些条件下,采用数值模型对阳极、阴极及欧姆极化损耗进行解耦分析。当电流密度高于约40mA cm⁻²时,阳极极化增幅远快于阴极极化,并随着电流密度从40mA cm⁻²增至280mA cm⁻²,占总损耗的58–64%。因此:一旦浓差极化大大缓解,电池性能主要受到缓慢的V3+/V2+电荷转移动力学和与流动无关的欧姆电阻的限制。模拟的物种分布进一步揭示阳极中V²⁺浓度梯度比阴极中的O₂梯度更为陡峭,是由于钒氧化还原反应主要发生在膜附近、石墨毡阳极厚度达数毫米,且V²⁺的扩散系数(2.4×10⁻¹⁰ m²/s)远低于O₂的扩散系数(1.4×10⁻⁵ m²/s)。因此,阳极处的质量传递和动力学限制更为严重,表明阳极是进一步提升VOFC性能的主要目标。   2.阳极优化 图2.不同阳极的物理化学表征 受VRFBs电极改性策略的启发,首先对石墨毡(GF)进行热处理以改善其表面亲水性,随后通过电沉积法在GF上制备出对V³⁺/V²⁺氧化还原对具有高催化活性的Bi纳米颗粒。SEM图像显示与相对光滑的GF及经热处理的GF表面相比,改性后的纤维表面均匀覆盖着纳米颗粒,从而增加了电化学活性位点的密度。HRTEM和EDS元素分布图进一步证实了Bi在碳纤维上的均匀分布。测得Bi的(110)和(012)晶面对应的晶格间距分别为0.224nm和0.312nm,证实了高度结晶的金属Bi的形成。 XPS分析表明,热处理使相对C–O含量从15%增至28%。经热处理及Bi改性后的电极均表现出完全润湿性,表明含氧官能团显著改善了表面亲水性。增强的润湿性可促进电解质渗透、降低V2+传质阻力,并在电沉积过程中实现与Bi3+前驱体更均匀的接触,从而改善Bi的分散性。Bi 4f谱图显示,在157.17和162.58eV处存在主导的金属Bi峰,同时在159.16和164.91eV处出现较弱的氧化Bi3+峰,归因于电极在空气暴露下发生的轻微表面氧化。 图3.阳极电化学反应分析 在循环伏安法中,TGF-Bi电极测得阳极和阴极峰电流密度分别为38.2mA cm⁻²和−37.4mA cm⁻²,较TGF电极分别提高了45%和53%;其Tafel斜率最低,为212mV dec⁻¹,而TGF电极和GF电极的Tafel斜率分别为224mV dec⁻¹和245mV dec⁻¹,同时其交换电流密度最高,达6.28mA cm⁻²,比TGF电极高87%,比GF电极高461%,表明其电荷转移动力学加速且活化极化降低。EIS测试进一步显示,Bi改性显著降低了电荷转移电阻,但未显著影响欧姆电阻。 采用基于CT重建的GF微观结构的中尺度模型,对局部极化损耗进行了量化分析。在100mA cm⁻²下,模拟的过电势范围从GF的98.4–156.9mV降至TGF的56.5–123.6mV,再降至TGF-Bi的20.2–85.4mV,是由于表面活性的提高、有效反应面积的扩大和铋纳米粒子的催化作用。模拟活性顺序GF<TGF<TGF-Bi与CV、Tafel及EIS结果高度吻合,验证了该模型,并证明TGF-Bi能有效加速VOFCs中的V3+/V2+动力学过程,同时减轻阳极极化效应。   3.电池性能测试 图4.优化后VOFC的性能评估 热处理通过改善电极润湿性并降低传质阻力,将峰值功率密度从77mW cm⁻²提升至134mW cm⁻²;随后的Bi电沉积进一步将峰值功率密度提高至213mW cm⁻²,较GF提升了177%。额外的性能提升主要归因于加速的V³⁺/V²⁺动力学:TGF-Bi的交换电流密度比TGF高出87%,比GF高出461%,从而降低了活化极化。热处理还促进了Bi³⁺前驱体的均匀渗透及Bi的均质沉积,最大化了催化效益。 在20mA cm⁻²下,采用TGF-Bi阳极的VOFC电池表现出更高的、更稳定的放电平台以及比基于GF的电池更大的容量。平台电压和放电容量分别提升了12%和44%,对应增益分别为100mV和105.3mAh。数值分析进一步揭示,在大部分研究的电流密度范围内,阳极极化损耗平均降低了83%。该电池还成功为LED面板供电,证明实际性能。 核心结论

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