讲座题目：电极界面异相电化学过程的原位/工况表征：清洁能源转化的高性能电催化剂设计

主讲嘉宾：刘珀润

主持人：张山青教授

讲座时间：2026年1月9日（周五）下午3：00

讲座地点：创新科技楼B座205会议室

报告摘要：在“双碳”目标驱动下，电力系统正快速迈向高比例可再生能源接入。由此带来的波动性电能，需要通过电化学途径实现高效的能量转化与储存，包括：水、二氧化碳电解（电解槽电极）；锌空电池（空气电极）。这些体系的核心瓶颈之一，是电极界面异相反应过程中催化位点在真实工况下会发生结构重构、价态变化、组分迁移与局域环境演化，导致“实验室性能”难以稳定迁移到“工程工况”。因此，亟需在“原位/工况”条件下，催化剂/反应介质界面的化学过程，从而为可规模化、长寿命电催化材料提供可验证的设计依据。本报告聚焦电极界面异相电化学过程，面向清洁能源转换、储能与利用需求，讨论如何构建在真实工况下仍保持高活性与高稳定性的无机电催化剂。报告将展示我们如何结合X射线吸收谱（XAS）、X射线衍射（XRD）与拉曼光谱（Raman）等原位/工况表征手段，实时监测过渡金属基催化体系（如Co、Ru、Sn、Mn、Cu等）在水分解、氧还原等体系中的动态演化。研究跟踪前驱体向亚纳米级活性态的转化路径，并建立“结构/电子调控—反应动力学—器件性能”之间的清晰关联。特别地，我们将讨论两类对性能提升至关重要的机制如与导电载体的电子相互作用，调控吸附能与反应中间体路径以及亚纳米结构与局域化学环境对活性位点稳定性与选择性的协同提升。这些机理认识将为面向可持续能源技术的高效率、耐久型电催化剂提供可操作的“从机理到材料、从材料到器件”的设计框架，并为电化学能源与化工交叉方向的师生提供可借鉴的方法论。

报告人简介：

刘珀润，格里菲斯大学环境与科学学院，教授。于2011年获格里菲斯大学博士学位，2011-2025年就职于格里菲斯大学环境与科学学院，催化与洁净能源中心，2023-2025年任中心副主任。2017和2024年分别获得澳大利亚研究理事会（ARC）早期职业研究员奖（DECRA Fellow）以及未来研究员（Future Fellow）。主要研究方向为高效能源转化催化剂的设计和开发。先后主持澳大利亚研究理事会人才以及发现项目5项。目前，发表SCI论文190篇，包括J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等，论文引用次数超过13000次，H指数65，担任EcoMat、Energy Materials、和 Natural Science Open期刊（青年）编委。