储能技术研究部.doc

中科院大连化物所（2019）年度冠名奖推荐表（集体） 被推荐集体名称 申报冠名奖奖项名称 被推荐集体人员情况 DNL17 部 负责人姓名 李先锋 科技创新奖 职工：38 名；研究生：29 名；返聘职工：2 名 主要事迹：（800 字，小四宋体，单倍行距。主要获奖、专利、专著、论文等，请列目录附 后） 2019 年研究团队获得了包括国家部委、中科院以及企业的各项支持，包括牵头 1 项中科院 先导 A 项目，1 项中科院前沿科学重点研究项目，2 项中科院 STS 项目，1 项中科院国际合作项 目，主持 11 项国家自然科学基金，签署 5 项企业合作项目，获批中国科学院储能领域工程实验 室。在上述项目的资助下，研究部在基础研究领域取得了重要进展，本年度研究部共发表 SCI 论文 30 余篇，其中包括 Energy Environ.Sci (1).、Nat Commun(1).、Adv. Mater.(5)、Adv. Funct. Mater.(2)、ACS Energy Lett. (1)、J. Mater. Chem. A (6)、Nano Energy (1)影响因子大于 10 的论文 17 篇。共申请发明专利 100 余件，授权专利 60 件。引领液流电池国际标准、国家和行业标准制 定工作。牵头起草液流电池行业标准 5 项，其中 2 项进入征求意见稿，3 项进入草案 3 稿；申报 立项液流电池行业标准 4 项。同时获得大连市标准化资助奖励项目 1 项。主要研究进展如下： 1）解决了全钒液流电池关键科学与技术问题，在此基础上开发出 30kW 级高功率密度液流 电池电堆样机，并与融科储能合作实现技术转化。其中 100 MW 级全钒液流电池储能电站全面 开工建设。 2）在分布式储能领域，解决了锌基液流电池负极锌枝晶、锌累积等关键科学问题，大大提 高了锌基液流电池的功率密度和可靠性，开发出第二代用户侧锌溴单液流电池系统，正在与陕 西华银科技股份有限合作开展产业化推广，目前已完成厂房建设。在液流电池新体系方面，探 索开发出多个高能量密度、低成本液流电池新体系（ Energy Environ. Sci., 2019, 12, 1834-1839, Adv. Mater., 2019, 31, 1904690） ，其中锌铁液流电池已与金尚新能源。公司开展合作，成功开发出 5kW 级电堆，并得到山东省新旧动能转换重大项目支持。 3）在其它储能领域，研究部开展了包括钠离子电池、锂基电池以及铅碳电池等研究工作， 其中与中国动力集团合作开发的铅炭电池关键技术已完成中试，并在所区完成 100kWh 系统示 范。成功开发出 10Ah 级能量型锂/氟化碳电池，比能量达到 940Wh/kg，达到目前同类电池比能 量的最高值。 在人才团队建设方面，1 人获国家杰出青年基金资助，入选国家“万人计划”科技创新领军 人才，团队成员 1 人获优秀青年博士人才，在读研究生 1 人获中科院院长特别奖和中国化学会 “菁青化学星火奖”。团队获 2019 年大连市高校科研院所第二届创新创业大赛一等奖。以上成 果为团队开展产、学、研合作奠定了坚实基础，与融科公司、风帆集团、华秦储能、以化集团、 华银科技、金尚新能源等公司建立了长期的合作关系，有效促进了储能技术的产业化发展。 2019 年发表论文目录 1. Huamin Zhang*, Wenjing Lu, Xianfeng Li, Progress and Perspectives of Flow Battery Technologies. Electrochemical Energy Reviews. 2019, 2, 3, 492-506 2. Yanbin Yin, Shengnan Wang, Qi Zhang, Yang Song, Nana Chang, Yanwei Pan, Huamin Zhang, Xianfeng Li*, Dendrite-Free Zinc Deposition Induced by Tin-Modified Multifunctional 3D Host for Stable Zinc-Based Flow Battery. [Accepted]Adv. Mater. 2019 3. Qing Dai, Zhiqiang Liu, Ling Huang, Chao Wang, Yuyue Zhao, Qiang Fu, Anmin Zheng*, Huamin Zhang, Xianfeng Li*, Thin-film composite membrane breaking the trade-off between Conductivity and Selectivity for a flow battery. [Accepted]Nat. Commun. 2019 4. Cuilian Liu, Tianyu Li, Hongzhang Zhang*, Zihan Song, Chao Qu, Guangjin Hou, Huamin Zhang, Chuanfa Ni, Xianfeng Li*, DMF Stabilized Li3N Slurry for Manufacturing Self-Prelithiatable Lithium-Ion Capacitors. [Online]Science Bulletin. 2019, DOI: 10.1016/j.scib.2019.11.014 5. Yuxiao Wang, Ying Yu, Yeqiang Tan*, Tianyu Li, Yanbing Chen, Shuang Wang, Kunyan Sui, Hongzhang Zhang,* Yang Luo, Xianfeng Li*, Affinity Laminated Chromatography Membrane Built-in Electrodes for Suppressing Polysulfide Shuttling in Lithium-Sulfur Batteries. [Online] Adv. Energy Mater. 2019, DOI: 10.1002/aenm.201903233 6. Xianfeng Li*, Electrochemically assisted interfacial growth of defect-free MOF membranes. [Accepted] Matter, 2019 7. Zhizhang Yuan, Yanbin Yin, Congxin Xie, Huamin Zhang, Yan Yao, Xianfeng Li*, Advanced materials for zinc-based flow battery: development and challenge. Adv. Mater. 2019, 31, 50, 1902025 8. Chenhui Wang, Wenjing Lu, Qinzhi Lai, Pengcheng Xu, Huamin Zhang, Xianfeng Li*, TiN Nanorods Array 3D Hierarchical Composite Electrode for Ultrahigh Power Density Bromine-based Flow Battery. Adv. Mater. 2019, 31, 46, 1904690 9. Zihan Song, Kai Feng, Hongzhang Zhang*, Peng Guo, Lihua Jiang, Qingsong Wang*, Huamin Zhang, Xianfeng Li*, “Giving comes before receiving”: High performance wide temperature range Li-ion battery with Li5V2(PO4)3 as both cathode material and extra Li donor. Nano Energy. 2019, 66, 104175 10. Xianfeng Li*, Redox Targeting Improves Flow Batteries. Joule. 2019, 3, 9, 2066-2075 11. Hongming Yi, Dan Li, Zhiqiang Lv, Rui Li, Moxiang Ling, Huamin Zhang, Qiong Zheng,* Xianfeng Li*, Constructing high-performance 3D porous self-standing electrodes with various morphologies and shapes by a flexible phase separation-derived method. J. Mater. Chem. A. 2019, 7, 22550-22558 12. Taotao Zhang, Yanling Qiu, Pengfei Yao, Xianfeng Li*, Huamin Zhang*, Bi-Modified Zn Catalyst for Efficient CO2 Electrochemical Reduction to Formate. ACS Sustainable Chem. Eng. 2019, 7, 18, 15190-15196 13. Nana Chang, Yanbin Yin, Meng Yue, Zhizhang Yuan, Huamin Zhang, Qinzhi Lai*, Xianfeng Li*, A Cost-effective Mixed Matrix Polyethylene Porous Membrane for Long-cycle High Power Density Alkaline Zinc based Flow Batteries. Adv. Funct. Mater. 2019, 25, 1901674. 14. Lin Qiao, Huamin Zhang, Wenjing Lu, Qing Dai, Xianfeng Li*, Advanced porous membranes with tunable morphology regulated by ionic strength of nonsolvent for flow battery. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2019, 11, 24107-24113. 15. Yuqing Chen, Yang Luo, Hongzhang Zhang,* Chao Qu, Huamin Zhang, Xianfeng Li*, The Challenge of Lithium Metal Anodes for Practical Applications. Small Methods. 2019, 1800551. 16. Hongming Yi, Le Lin, Moxiang Ling, Zhiqiang Lv, Rui Li, Qiang Fu, Huamin Zhang, Qiong Zheng*, Xianfeng Li*, Scalable and Economic Synthesis of High Performance Na3V2(PO4)2F3 by a Solvothermal-ball-milling Method. ACS Energy Lett. 2019, 4, 1565-1571. 17. Congxin Xie, Yun Liu, Wenjing Lu, Huamin Zhang, Xianfeng Li*, Highly Stable Zinc-Iodine Single Flow Battery with Super High Energy Density for Stationary Energy Storage. Energy Environ. Sci. 2019, 12, 1834-1839. 18. Huaiqing Wang, Renhe Wang, Zihan Song, Huamin Zhang, hongzhang zhang, Yonggang Wang*, Xianfeng Li*, Novel Aqueous Li+ (or Na+)/Br- Hybrid-ion Battery with Super High Areal Capacity and Energy Density. J. Mater. Chem. A. 2019, 7, 13050-13059. 19. Ying Yu, Hongzhang Zhang*, Xiaofei Yang, Jian Gou, Xili Tong, Xianfeng Li,* Huamin Zhang, Vertically Aligned Laminate Porous Electrode: Amaze the Performance with a Maze Structure. Energy Storage Materials. 2019, 19, 88-93. 20. Wanqiu Liu, Yun Liu, Huamin Zhang, Congxin Xie, Lei Shi, Yonggui Zhou, Xianfeng Li*, A Highly Stable Neutral Viologen/Bromine Aqueous Flow Battery with High Energy and Power Density. Chem. Commun. 2019, 55, 4801-4804. 21. Muhammad Rashad, Hongzhang Zhang, Xianfeng Li*, Huamin Zhang*, Fast kinetics of Mg2+/Li+ hybrid ions in polyanion Li3V2(PO4)3 cathode in wide temperature range. J. Mater. Chem. A. 2019, 7, 9968-9976. 22. Yuqing Chen, Meng Yue, Cuilian Liu, Hongzhang Zhang,* Ying Yu, Xianfeng Li*, Huamin Zhang, Long Cycle Life Lithium l Batteries enabled with Upright Lithium Anode. Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1806752. 23. Pengfei Yao, Yanling Qiu, Taotao Zhang, Panpan Su, Xianfeng Li*, Huamin Zhang*, N-doped nanoporous carbon from biomass as a highly efficient electrocatalysts for CO2 reduction reaction. ACS Sustainable Chem. Eng. 2019, 7, 5249−5255. 24. Yanling Qiu, Hexiang Zhong, Wenbin Xu, Taotao Zhang, Xianfeng Li*, Huamin Zhang*, Tuning the Electrocatalytic Properties of a Cu Electrode with Organic Additives Containing Amine Group for CO2 Reduction. J. Mater. Chem. A. 2019, 7, 5453-5462. 25. Wenjing Lu, Huamin Zhang, Xianfeng Li*, Membranes Fabricated by Solvent treatment for Flow Battery: Effects of initial structures and intrinsic properties. J. Membr. Sci. 577, 2019, 212-218. 26. Wanqiu Liu, Wenjing Lu, Huamin Zhang*, Xianfeng Li*, Aqueous Flow Batteries: Research and Development. Chem. Eur. J. 2019, 25, 1649-1664. 27. Wenjing Lu, Dingqin Shi, Huamin Zhang, Xianfeng Li*, Highly Selective Core-shell Structural Membrane with Cage-shaped Pores for Flow Battery. Energy Storage Materials. 2019, 17, 325-333. 28. Meng Yue, Zhiqiang Lv, Qiong Zheng*, Xianfeng Li, Huamin Zhang*, Battery assembly optimization: Tailoring the electrode compression ratio d on the polarization analysis in vanadium flow batteries. Applied Energy. 235, 2019, 495-508. 29. 李先锋,张洪章,郑琼,阎景旺,郭玉国,胡勇胜, 能源革命中的电化学储能技术. 中国科学院院刊. 2019, 34, 4, 443-449. 30. Zhong-Shuai Wu,* Xianfeng Li*, Feng Wang*, Xinhe Bao*, DICP's 70th Anniversary Special Issue on Advanced Materials for Clean Energy. Adv. Mater. 2019, 31, 50, 1905710. 31. Dongju Chen, Hainan Qi, Tingting Sun, Chang Yan, Yingying He, Chengzi Kang, Zhizhang Yuan, Xianfeng Li, Polybenzimidazole membrane with dual proton transport channels for vanadium flow battery applications. J. Membr. Sci. 586, 2019, 202-210. 32. Qian Zhou, Jun Ma, Shanmu Dong, Xianfeng Li, Guanglei Cui, Intermolecular Chemistry in Solid Polymer Electrolytes for High-Energy-Density Lithium Batteries. Adv. Mater. 2019, 31, 50, 1902029. 33. Xiaofei Yang, Xuejie Gao, Qian Sun, Sara Panahian Jand, Ying Yu, Yang Zhao, Xia Li, Keegan Adair, Liang ‐ Yin Kuo, Jochen Rohrer, Jianneng Liang, Xiaoting Lin, Mohammad Norouzi Banis, Yongfeng Hu, Hongzhang Zhang, Xianfeng Li, Ruying Li, Huamin Zhang, Payam Kaghazchi, Tsun‐Kong Sham, Xueliang Sun, Promoting the Transformation of Li2S2 to Li2S: Significantly Increasing Utilization of Active Materials for High-Sulfur-Loading Li-S Batteries. Adv. Mater. 2019, 31, 25, 1901220. 34. Dongju Chen, Chang Yan, Xiaonan Li, Lin Liu, Danni Wu, Xianfeng Li, A highly stable PBI solvent resistant nanofiltration membrane prepared via versatile and simple crosslinking process. Separation and Purification Technology. 2019, 224, 15-22. 35. Yi Cheng, Hongqian Sang, Qike Jiang, Haisong Wang,* Huamin Zhang, Xianfeng Li*, Going nano with confined effects to construct pomegranates-like cathode for high-energy and high-power lithium-ion batteries. ACS Applied Materials & Interfaces. 2019, 11, 32, 28934-28942. 36. Kai Feng, Fuxiang Wang, Xin Yang, Hongzhang Zhang, Xianfeng Li, Huamin Zhang, LiCr(MoO4)2: a new high specific capacity cathode material for lithium ion batteries. J. Mater. Chem. A. 2019, 7, 2, 567-573. 2019 年授权专利目录 序 号 专利名称 授权号 授权日 发明人 1 一种醌多卤化物液流电 池 US15/302,440 2019/10/15 张华民；赖勤志；李先 锋；程元徽 2 一种醌多卤化物液流电 池 EU15861860.3 2019/11/13 张华民；赖勤志；李先 锋；程元徽 3 有序介孔碳生长碳纳米 管催化剂的制备及催化 剂和应用 CN201510924846.9 2019/12/3 张华民; 邓呈维; 钟和 香; 李先锋; 张桃桃 4 一种液流电池用梯度电 极及其应用 CN201510621446.0 2019/11/12 刘涛; 张华民; 李先锋 5 一种液流电池电极框结 构 CN201510926102.0 2019/11/12 邢枫; 张华民; 李先锋; 刘涛 6 Li4Ti5O12/石墨烯复合 材料和制备方法及其负 极和应用 CN201611056705.0 2019/9/27 阎景旺; 程敏; 张华民; 李先锋; 张洪章 7 一种锂离子超级电容器 负极预嵌锂的方法 CN201611098898.6 2019/9/27 张洪章; 张华民; 曲超; 李先锋; 刘翠连 8 一种含添加剂的全钒液 流电池正极电解液 CN201510927528.8 2019/9/24 孙佳伟; 张华民; 李先 锋; 刘涛; 史丁秦 9 一种 NaV2BO5 化合物及 其制备和应用 CN201510586972.8 2019/9/6 冯凯; 张华民; 李先锋; 程意 10 一种离子交换膜在锂硫 二次电池中的应用 CN201510936934.0 2019/9/6 张洪章; 张华民; 晏娜; 李先锋; 曲超; 王美日 11 一种液流电池用具有分 级孔结构的多孔膜及其 制备和应用 CN201510571868.1 2019/8/27 李先锋; 张华民; 袁治 章; 赵于月 12 一种金属元素掺杂碳包 覆的铅粉及其制备和应 用 CN201510924114.X 2019/8/9 阎景旺; 张华民; 张洪 章; 李先锋; 刘翠连; 黄安然; 李丹 13 一种液流电池电堆 CN201510924092.7 2019/8/9 刘涛; 张华民; 李先锋 14 氟化物包覆的 Li4Ti5O12/碳纳米管复 合负极材料及其制备和 应用 2019/8/2 刘翠连; 张华民; 张洪 章; 李先锋; 阎景旺; 曲超 15 一种柔性自支撑多孔电 极及其制备和应用 2019/8/2 刘翠连; 张华民; 张洪 章; 李先锋; 阎景旺; 曲超 CN201611062259.4 CN201611062257.5 16 一种二氧化碳电化学还 原用气体扩散电极及其 制备和应用 CN201510924113.5 2019/7/26 钟和香; 张华民; 邱艳 玲; 邓呈维; 李先锋 17 一种全钒液流电池 CN201510926333.1 2019/7/26 刘涛; 张华民; 李先锋 18 一种液流电池电堆结构 CN201821954573.8 2019/7/26 邢枫; 李先锋; 张华民 19 一种液流电池用液流框 CN201821954419.0 2019/7/19 郑琼; 李先锋; 苑辰光; 张华民; 岳孟; 吕志强 20 一种制备磷酸钒锂正极 材料的方法 CN201510567876.9 2019/7/16 冯凯; 程意; 张华民; 李先锋 21 一种有机体系锂醌液流 电池 CN201510605137.4 2019/7/16 张华民; 席晓丽; 赖勤 志; 李先锋 22 一种适用于液流电池或 电堆的双极板 CN201821972232.3 2019/7/12 郑琼; 李先锋; 岳孟; 张华民 23 一种适用于梯形液流电 池的双极板 CN201821972330.7 2019/7/12 郑琼; 李先锋; 岳孟; 张华民 24 一种适用于矩形液流电 池的双极板 CN201821972326.0 2019/7/12 郑琼; 李先锋; 岳孟; 张华民 25 全钒液流电池用多孔碳 纤维纸电极材料及其制 备和应用 CN201510623111.2 2019/7/5 刘涛; 张华民; 李先锋 26 一种液流电池电堆中防 止双极板腐蚀的结构 CN201510676675.2 2019/7/5 邢枫; 张华民; 李先锋 27 一种交联聚醚酰亚胺多 孔隔膜在锂离子电池中 的应用 CN201510924057.5 2019/7/5 史丁秦; 张华民; 李先 锋; 段寅琦 28 一种用于锂硫电池的电 解液 CN201610833354.3 2019/7/5 王美日; 张华民; 张洪 章; 李先锋 29 一种液流电池结构 CN201510676711.5 2019/7/2 邢枫; 张华民; 李先锋 30 一种液流电池结构 CN201821996833.8 2019/6/28 邢枫; 李先锋; 张华民 31 一维取向有序交联纤维 状分级孔碳材料的制备 及应用 CN201510926177.9 2019/6/25 张华民; 杨晓飞; 张洪 章; 李先锋; 王美日; 晏娜; 周伟 32 二氧化碳电化学还原用 纳米多孔锌电极及其制 备和应用 CN201610830096.3 2019/6/18 张华民; 张桃桃; 钟和 香; 邱艳玲; 李先锋 33 一种二氧化碳电还原阴 极及其制备方法 CN201610829504.3 2019/6/18 钟和香; 张华民; 邱艳 玲; 李先锋 34 一种批量连续预处理电 极装置 CN201821746987.1 2019/6/14 张洪章; 宋子晗; 李先 锋; 张华民 35 一种二氧化碳电化学还 原用电极制备方法 CN201510563688.9 2019/6/11 钟和香; 张华民; 李先 锋; 邱艳玲; 邓呈维 36 一种多孔隔膜在有机体 系液流电池中的应用 CN201510604061.3 2019/6/11 张华民; 席晓丽; 赖勤 志; 李先锋 37 一种锌溴单液流电池 CN201821971376.7 2019/5/31 苑辰光; 李先锋; 郑琼; 张华民; 刘新运; 郑建 伟 38 一种适用于梯形液流电 池的双极板 CN201821601775.4 2019/5/31 郑琼; 岳孟; 张华民; 李先锋 39 氮掺杂有序分级介孔碳 催化剂的制备及其碳催 化剂和应用 CN201510927518.4 2019/5/28 张华民; 邓呈维; 钟和 香; 李先锋; 张桃桃 40 一种二氧化碳电化学还 原用电极、制备方法及其 应用 CN201510924130.9 2019/5/28 钟和香; 张华民; 邱艳 玲; 邓呈维; 李先锋 41 一种液流电池电堆 CN201821601494.9 2019/5/24 郑琼; 岳孟; 张华民; 李先锋 42 一种锂硫电池用正极材 料的制备及正极材料和 应用 CN201510918192.9 2019/5/21 张洪章; 张华民; 李先 锋; 曲超; 王美日 43 一种含变速流道的液流 电池用双极板 CN201510926413.7 2019/5/21 张华民; 郑琼; 李先锋; 邢枫 44 一种提高 CO2 电化学还 原用电极催化活性的方 法 CN201611056707.X 2019/5/21 邱艳玲; 张华民; 钟和 香; 李先锋; 张桃桃 45 一种液流电池用电极框 结构 CN201821601421.X 2019/5/21 苑辰光; 李先锋; 郑琼; 张华民 46 一种多孔隔膜在锂离子 电池中的应用 CN201510573548.X 2019/5/14 史丁秦; 李先锋; 张华 民 47 电化学还原 CO2 制碳氢 化合物的气体扩散电极 制备方法 CN201610830275.7 2019/5/14 邱艳玲; 张华民; 钟和 香; 李先锋; 张桃桃 48 微纳米结构锌电极的制 备及锌电极和应用 CN201610880149.2 2019/4/30 张华民; 张桃桃; 钟和 香; 邱艳玲; 李先锋 49 一种锂硫电池用多孔碳 材料及其制备和应用 CN201510589279.6 2019/4/9 张华民; 杨晓飞; 张洪 章; 李先锋; 王美日; 晏娜; 周伟 50 一种有机液流电池 CN201510604478.X 2019/4/9 张华民; 席晓丽; 赖勤 志; 李先锋 51 一种液流电池或电堆 CN201821611406.3 2019/3/29 郑琼; 岳孟; 张华民; 李先锋 52 一种锂硫电池用凝胶电 解质多孔电极及其制备 和应用 CN201510575542.6 2019/3/19 张洪章; 张华民; 杨晓 飞; 李先锋 53 一种含硅的杂多酸的全 钒液流电池正极电解液 CN201510566022.9 2019/3/12 孙佳伟; 张华民; 丁聪; 李先锋 54 一种二氧化碳电化学还 原反应用气体扩散电极 CN201410366784.X 2019/2/26 邱艳玲; 张华民; 钟和 香; 毛景霞 及其制备 55 一种含添加剂的锂硫电 池电解液 CN201510919656.8 2019/2/19 曲超; 张华民; 张洪章; 李先锋; 王美日 56 一种醌多卤化物液流电 池 CN201410653131.X 2019/2/1 赖勤志; 张华民; 程元 徽; 李先锋 57 一种微胶囊结构碳硫复 合物及其制备和应用 CN201510567240.4 2019/2/1 王美日; 张华民; 张洪 章; 李先锋; 曲超; 吴 宝山 58 一种钒液流电池电解液 的回收再利用方法 CN201510567799.7 2019/2/1 孙佳伟; 张华民; 李先 锋; 刘涛; 史丁秦 59 一种纳米碳纤维毡及其 制备和在全钒液流电池 中的应用 CN201410753324.2 2019/1/25 张华民; 许驰; 刘涛; 聂红娇 60 一种锌硫单液流电池系 统 CN201510604588.6 2019/1/22 赖勤志; 张华民; 李先 锋; 许鹏程