1.项目介绍
围绕光电转化与储存电池方向国家重大需求,坚持以立德树人为根本,旨在培养兼具扎实理论与创新能力的人才。知识层面,学生需掌握光电转化原理、材料特性及器件设计,熟悉电池电化学基础、各类电池体系与电池管理知识。能力方面,具备熟练的光电材料制备、器件组装测试,以及电池电极材料制备、性能测试等实验技能。同时,拥有敏锐科研洞察力,能发现领域前沿问题并提出创新课题,设计合理科研方案开展研究。素质上,培养严谨科学态度、团队协作精神与解决复杂工程问题的能力,以适应光电转化与储存电池领域发展需求。项目实行双导师制,其中第一导师为主要导师,负责学生全过程培养与管理;另一位导师来自其他学院,全程参与课题研究、论文撰写、论文答辩等环节的指导。
2.项目负责人及团队骨干

程方益,南开大学化学学院院长、杰出教授,博士生导师,国家高层次人才,国家杰出青年科学基金获得者,国家重点研发项目负责人。任eScience Energy主编,天津市化学会秘书长,天津市储能学会副理事长。从事电化学能量转化与储能研究,关注非整比电极材料的设计制备、构效规律与电池/电催化应用。在Nat.Chem., Nat.Rev. Chem., J. Am.Chem.Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., CCSChem.等期刊发表论文300余篇,获专利授权十余项。主编《新能源实验科学与技术》,入选科睿唯安全球高被引科学家、爱思唯尔中国高被引学者,获国家自然科学二等奖(R4)、天津市科技进步特等奖(R2)、天津市自然科学一等奖(R2)、中国电化学青年奖、中国青年科技奖等奖励。

焦丽芳,南开大学杰出教授,国家杰出青年科学基金获得者,重点研发计划项目首席科学家。担任eScience,Chinese Chemical Leters期刊编委。为应对日益加剧的能源和环境问题,面向国家双碳战略,长期致力于可再生清洁能源的高效储存与催化转化研究。主持国家重点研发计划、国家杰出青年科学基金、国家重大研究计划重点支持项目等。以通讯作者在J.Am.Chem.Soc., Angew.Chem Int. Ed, Adv. Mater, Nat.Commun.等期刊发表论文300余篇,H因子95;获第十八届中国青年女科学家奖、2019年天津市自然科学一等奖(R1)等奖励。

李福军,南开大学化学学院教授、博士生导师,国家杰出青年科学基金、国家优秀青年科学基金、天津市杰出青年基金、中国电化学青年奖获得者,入选美国化学会Energy & Fuels Rising stars (2022),获《中国科学·化学》和《电化学》优秀论文奖。主要从事低成本钠离子电池和高比能金属-空气电池的关键材料与器件及反应机理研究。承担了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金委杰出青年基金、国际及地区合作等项目。2015年以来,课题组在PNAS, J.Am.Chem. Soc, Chem.Soc.Rev.等国际知名学术期刊上发表论文130余篇,申请中国发明专利20余项,已获授权16项。担任eScience Energy期刊主编、Rare Metals和Molecules期刊编委。

袁明鉴,南开大学化学学院杰出教授、博士生导师、南开大学国际交流处处长、国家杰青,eScience Energy期刊主编,连续5年入选科睿唯安“全球高被引学者”榜单(交叉领域全球前1%);近年来在Nature等国际权威期刊发表70余篇学术论文,h-指数62,总被引用量达3万余次,其中10余篇通讯作者论文入选ESI高被引论文,7篇论文单篇被引超过1000次。获天津市自然科学一等奖(R3)。

孙洁,南开大学材料科学与工程学院教授,博士生导师。入选国家级海外高层次引进人才青年项目、天津市杰出青年项目,2022-2025年连续入选科睿唯安全球高被引科学家。主要从事锂离子电池、钠离子电池、电催化方向的研究。以通讯作者和第一作者身份在Nat. Nanotechnol., Chem. Rev., Nat. Commun., Energy Environ. Sci., eScience, Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., ACS Nano, Nano Lett., Energy Stor. Mater.等期刊发表研究论文100余篇,单篇最高被引1000余次,总被引超3万次。

戴卫理,研究员/博士生导师,南开大学“百名青年学科带头人”。2012年博士毕业于南开大学,随后在南开大学从事科研工作。近年来,一直从事分子筛催化反应的研究工作,发展了多种原位谱学耦合技术,实现了分子筛催化反应过程的在线监测,阐述了催化反应机理,指导了多种高效分子筛催化剂的设计。以通讯/第一作者身份在Chem. Soc. Rev., Natl. Sci. Rev., Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem.Int. Ed., ACS Catal.(12篇)等催化类学术期刊上发表论文60余篇,参与学术著作1本。获得20余项授权中国发明专利。

王卫超,南开大学杰出教授、国家级领军人才、英国皇家化学会会士,天津电子学会副理事长。2002年本科毕业于河南师范大学物理系获学士学位,2005年硕士毕业于中国科学院固体物理研究所,2011年在美国得克萨斯大学达拉斯分校获材料科学与工程博士学位。王教授毕业后先后在美国硅谷Nanostellar公司、美国万国半导体公司任职,期间担任斯坦福大学访问学者和德州大学客座教授。2013年全职回国,入职南开大学。他从事材料设计研究工作多年,曾主持和参与国家重点专项基金,国家自然科学基金在内的多项课题,主要的研究兴趣是高通量计算和实验相结合的气味数字化编辑、室内外空气智慧净化、红外热管理等。在Science、JACS、Angew、AM、AEM、EST等国际著名期刊发表文章180余篇,成果受到自然、福克斯、香港文汇报、光明日报等媒体和杂志的关注和报道。

张晓丹,南开大学电子信息与光学工程学院副院长,杰出教授、博导,光伏材料与电池全国重点实验室副主任,光电子薄膜器件与技术研究所所长,教育部薄膜光电子技术工程研究中心主任。中国可再生能源学会理事;中国可再生能源学会光伏专业委员会副秘书长;天津市可再生能源学会副理事长;《太阳能学报》和《太阳能》两刊编委;全国专业标准化技术委员会委员。作为第一或通讯作者在Nature Energy、Nature Communications等刊物上发表SCI或EI收录文章200余篇;以第一发明人获授权发明专利近30项;获天津市自然科学一等奖等4项。
3.项目拟推进的多学科交叉研究方向
(1)光电转化与储存新材料设计合成
针对当前光电材料的构筑和应用研究中存在的构筑效率不高、原子经济性低下的问题,通过合成原料和成键模式的变革,探索生物制造、流动制造、智能制造等材料合成新技术,并通过研究范式的转变,建立人工智能精准预测方法,实现高性能光电转换与存储材料的定向设计和高效精准构筑。
(2)高效光电转换器件
创制强π电子相互作用新方法,精准调控材料电子结构和耦合规律,探索光电转化新机制,揭示光电材料单分子、聚集态与宏观材料性能的关系,突破传统光电器件转化效率瓶颈,结合计算模拟构建多尺度理论模型,构建AI辅助高通量实验解析并反馈材料设计。
(3) 高比能二次电池
发展新型高比能、高功率、高安全、长寿命、低成本二次电池新体系,解决电子和离子有序输运、多相多尺度电化学反应、电极表界面反应与稳定化策略等关键科学问题,探索基于固态电解质电池的能量密度极限,提升电池的宽温域特性和安全性能。
4.项目制研究生招生专业背景要求
具备光电转化存储电池科学与技术相关领域的学科背景,对光电转化与储存新材料设计合成、高效光电转换器件、高比能二次电池等方向抱有浓厚兴趣,有较强的创新意识、创新能力和专业发展潜力。
5.项目组联系方式
联系人:赵庆
邮箱:zhaoq@nankai.edu.cn