科创中国

多孔金属基低碳能源科技项目由天津理工大学新能源材料与低碳技术研究院丁轶教授团队研发。该团队长期聚焦新型纳米多孔金属功能材料的设计、制备及其在能源、资源领域的应用等开展研究。基于结构功能一体化三维多孔金属材料的原始创新，项目已形成多孔金属催化剂创制与耦合制氢、低铂燃料电池催化剂和膜电极、多孔金属储能材料与器件等系列核心技术。通过对多孔金属材料的功能化及结构优化设计，实现了多孔金属催化剂和氢能发展的多元化，使制氢更加绿色灵活，成本更低；突破了燃料电池催化剂低铂化中的关键技术，大幅提升了器件的服役特性；开发了一系列新型电极体系，适用于具有宽温区、高可靠性、高安全、长寿命等特点的高效能源器件。

结构功能一体化设计：团队通过原始创新，成功实现了结构功能一体化的三维多孔金属材料设计与制备。这种设计方式使得多孔金属材料不仅具备良好的结构特性，还能具备特定的功能性能，如催化剂、储能材料等。这种一体化设计极大地拓展了多孔金属材料的应用领域和性能。多孔金属催化剂的创制与耦合制氢：通过对多孔金属材料的功能化和结构优化设计，团队成功研发了多孔金属催化剂，并将其应用于制氢过程中。这种多孔金属催化剂的创制和耦合制氢技术，使制氢过程更加绿色、灵活，且成本更低。低铂燃料电池催化剂和膜电极的突破：团队突破了低铂燃料电池催化剂的关键技术，通过优化设计和改进制备方法，大幅提升了燃料电池器件的服役特性。这对于提高燃料电池的效率和降低成本具有重要意义。新型电极体系的开发：团队还开发了一系列新型电极体系，针对高效能源器件的特点，设计出适用于具有宽温区、高可靠性、高安全性和长寿命等要求的电极体系。这些电极体系有助于提高能源器件的性能和可靠性。

1. 催化剂应用：多孔金属催化剂是该成果的一个重要应用方向。由于其具有较大的比表面积和优异的传质性能，多孔金属材料可用作催化剂的载体，提供更多的活性位点，增强催化反应的效率。该成果中开发的多孔金属催化剂可以广泛应用于催化反应领域，包括节能环保、化学合成、废气处理等。

2. 能源储存与转换：多孔金属材料还具有优秀的储能和传输性能，可以应用于能源储存和转换领域。该成果中开发的多孔金属储能材料和器件具有高能量密度、快速充放电速率和长寿命等特点，可应用于锂离子电池、超级电容器等能源储存装置，有助于提高能源密度和充电速率。

3. 电化学领域：多孔金属材料在电化学领域有广泛的应用潜力。例如，多孔金属电极材料可用于电化学催化、电解质膜电池、水电解等领域。该成果中的多孔金属膜电极技术能够提高电极的活性表面积和电导性，从而提高电化学反应的效率和稳定性。

4. 新能源领域：多孔金属材料在新能源领域的应用潜力巨大。例如，该成果中开发的多孔金属催化剂可应用于新能源领域的氢能、太阳能和燃料电池等方面。多孔金属材料可以提供更高的催化活性和更好的传质性能，有助于改善新能源装置的效率和可靠性。

丁轶，天津理工大学教授，多次被邀请去世界一流研究机构如：哈佛大学、耶鲁大学、橡树岭国家实验室、劳伦斯·利弗莫尔实验室、通用汽车公司、新加坡南洋理工大学等访问。多年从事纳米材料的合成、表征、性质及应用研究，开创了新型纳米多孔金属材料的研究方向。在《科学》、《德国应用化学》、《美国化学会志》、《先进材料》等学术期刊上发表学术论文20篇，并有国际专利2项，美国专利1项，研究成果多次被权威期刊、网站，如《自然材料》、《美国材料学会新闻》、《美国化学会》、《德国化学会》撰文介绍。所有论文均被SCI收录，其中影响因子在6以上的有8篇，3-6的有6篇，共被引用600多次。曾获国家优秀自费留学生奖学金、约翰霍普金斯大学Abel Wolman奖学金、IET科技奖学金、中国科学院伟华科技奖学金等。

在多孔金属材料设计开发及产业化技术方面，研发团队拥有从合金材料设计、制备到多孔金属材料产业化的全链条技术，相关技术成熟度高，已形成具有自主知识产权的系列成果，授权发明专利50余项。

围绕“双碳”时代对能源高效利用和转化的重大需求，项目可为先进能源关键组件及系统提供垂直一体化的整体解决方案，提供多孔金属催化剂、膜电极、电池器件等产品及配套技术服务，主要应用于化工、氢燃料电池、锂离子电池等领域。

作为以技术咨询形式合作的方式，针对该成果的转化方向和目标，我们希望能够与合作伙伴合作共同实现以下希望和要求：

1. 确定成果转化方向：与合作伙伴合作之初，我们希望能够与其一起评估和确定该成果的转化方向。通过深入了解合作伙伴的需求和市场情况，我们将共同确定最具优势和市场潜力的转化方向，确保合作的实际操作性和商业可行性。

2. 设定明确的目标：在合作过程中，我们希望能够与合作伙伴共同设定明确的目标。这包括商业化目标、技术改进目标、市场份额目标等，以确保双方在合作中朝着共同的目标努力。根据合作伙伴的需求和目标，我们将提供相应的技术咨询和支持，以实现这些目标。

3. 提供技术咨询和支持：作为技术咨询的一方，我们愿意提供专业的技术咨询和支持。根据合作伙伴的需求，我们将提供有关成果应用方向、技术指导、测试验证、性能优化等方面的咨询服务，以助力成果的转化和商业化过程。

4. 知识产权保护：在技术咨询合作中，保护知识产权是非常重要的。我们将与合作伙伴建立相应的知识产权保护机制和保密协议，确保双方的合法权益和技术成果的保护。