2019年5月15日下午,应化工学院李峰老师邀请,美国犹他州立大学刘天骠教授,在化工学院C101作了题为“Developing New Battery Chemistries for Energy Storage”的学术报告。报告会由化工学院孙东平副院长主持,化学学院部分师生聆听了报告。
报告中,刘天骠教授介绍了中他的团队在水相中性有机液流电池方面做了一系列开创性的工作。在前期的工作中,该团队深入研究了紫精类化合物作为负极电解质AORFBs中的应用(Adv. Energy Mater.,2016, 6, 1501449;J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 1207;J. Mater. Chem. A, 2017, 5, 22137-22145;Chem,2017, 3, 961–978)。虽然甲基紫精(methyl viologen, MV2+)分别在-0.45 V和-0.76 V(vs NHE)有两个单电子氧化还原行为,但是由于双电子还原后电中性的MV0在水溶液中不可溶,所以MV2+在水相液流电池中只能作为单电子储能材料使用。如果能够将紫精类化合物的第二个氧化还原过程应用到水相电池中,电池的电压将会相应提高,而且在相同电解质浓度下,电池的容量将会加倍。针对中性MV0分子的水溶性问题,该团队随后通过向联吡啶氧化还原活性中心引入额外的亲水性基团,如季铵基团、磺酸基团等予以解决。通过分子设计和有机合成,得到了一系列能够实现双电子储能化合物(Chem, 2017, 3, 961-978)。




刘天骠教授(美国犹他州立大学化学与生物化学系,课题组主页www.tianbiaoliu.org):2009博士毕业于美国德州农工大学化学系(Texas A&M University),2013到2015在美国能源部太平洋西北国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)任研究员。主要科研方向为能源转化包括电池技术开发、光电催化化学燃料的转化以及环境友好催化有机合成。刘天骠教授是新型有机液流电池和镁离子电池的开拓者,在电催化能源转化方向也作出了一系列原创性的工作,获美国著名的科学发展研究协会2017-2019年先进能源研究学者、犹他州政府2017 年能源研究学者、2018 Chemical Communications杂志杰出青年学者及2019年美国国家自然基金杰出青年奖。在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Joule、Chem、J. Mater. Chem. A等著名期刊发表科研论文58篇,拥有专利申请8项,其中三项已进入实用转化阶段。科研成果曾多次被Science, C&EN, Phy.org, ChemistyViews,《科技日报》等媒体报道。