广以科技: 新能源创新研究
电池技术
谭启
教授/系副主任
材料科学与工程
静电薄膜电容器和电化学超级电容器材料
团队采用原子层沉积技术对商用聚合物薄膜、活性炭等电极材料改性，将工作电压提高30%以上，有效地提高了电容器的能量密度和工作温度。该技术已获得中国和美国专利授权，正与相关企业合作进行器件测试，具备未来产业化的潜质。在电池技术方面，团队全方位研究锂离子和锂金属电池电极以及电解质材料。采用MOF改性锂金属负极，提高融锂速率，抑制锂枝晶生长，提高锂金属电池的循环稳定性。同时，在锂电池电解液体系中，团队采用适当添加剂成功研发出5V以上高电压稳定的锂电池电解液，有效提高了电池的能量密度，目前该技术已进入专利申请。
祁原深
副教授
材料科学与工程
电池极片处理和集流体处理
通过对电池极片进行处理，使得锂电池中磷酸铁锂正极极片和高镍三元正极极片的导电性得到至少20%以上提高，从而降低电池放电中的发热问题，提升电池的功率性能。现该项目已经完成实验阶段，已获国家发明专利授权，具备未来产业化的潜质，可应用于锂离子和钠离子电池。
Panagiotis Grammatikopoulos
副教授
材料科学与工程
利用气相合成方法将金属纳米粒子嵌入锂离子电池阳极雕刻硅薄膜
硅基阳极是当前石墨阳极的有前途的替代品。 然而，由于锂化-脱锂循环时膨胀-消膨胀导致巨大的体积变化，通常提出的硅基阳极（甚至纳米颗粒阳极）的库仑效率逐渐下降，并且阳极最终崩溃。Panagiotis Grammatikopoulos教授开发了一种结合了纳米粒子和粗尺度系统优点的方法，即利用气相合成方法将金属纳米粒子嵌入锂离子电池负极雕刻硅薄膜中，有效地解决了上述问题。
朱海锦
副教授
材料科学与工程
基于离子液体和聚合物离子液体的锂电池电解质体系
朱海锦副教授致力于研究基于离子液体和聚合物离子液体的锂电池电解质体系。离子液体具有蒸气压低，不可燃以及离子电导率高等优点，可以用来替代传统的易燃有机溶剂，在电化学储能领域具有广阔应用前景。其团队目前在离子液体化学结构的设计合成以及在锂离子电池的应用中取得了重要进展，已在电解质和燃料电池方向上发表SCI论文一百余篇。
Woo Jin Hyun
副教授
材料科学与工程
基于二维氢氧化物纳米片的新型离子凝胶电解质
离子凝胶电解质是一种基于离子液体和胶凝固体基质的电解质，具有不易燃、广泛的加工兼容性以及良好的电化学和热性能等优势。Woo Jin Hyun副教授开发了基于二维氢氧化物纳米片的新型离子凝胶电解质，这不仅为氢氧化物纳米片与离子液体之间尚未探索的相互作用机制提供了基本认识，而且解决了传统的离子凝胶电解质在固态锂电池应用中所面临的挑战（例如机械强度差、离子电导率低和锂转移数）。该体系将成为研究固体基质与离子液体之间相互作用、改善离子凝胶电解质性能和开发高性能固态锂电池的重要平台。
孔博
副教授
化学工程
基于CFD仿真的六氟磷酸锂动态结晶工艺开发
利用先进的CFD建模仿真与实验相结合的方法，研究六氟磷酸锂/六氟磷酸钠盐的结晶过程。可以对结晶过程进行准确、高效的数值模拟，实现对流场，温度场，晶体大小分布和杂质含量等产物特性的可靠预测，通过仿真分析揭示动态过程复杂流场演化机理机制，从而优化产品的形貌并降低杂质，最终以开发高效节能的动态结晶工艺以替代传统耗能巨大静态结晶工艺。项目组已携手国内某行业龙头开展进一步研究。
Vijaykumar Jadhav
研究员/博士
材料科学与工程
3D打印超小型下一代高性能固态电池
Vijaykumar Jadhav博士的目标是开发一种超小型下一代高性能固态电池，其中包括比水性锂基电池本质上更安全的替代化学物质，具有高体积能量密度和稳定的长寿命，并配有轻质3D打印外壳。Jadhav博士的研究为3D打印固态电池柔性镍锌电极提供了先进的合成路线，具有更好的操作和环境稳定性（塑料而非不锈钢）和安全性、延长循环寿命、宽操作温度范围和重量轻。这种低成本、环保、可扩展的方法将生产出下一代高性能电池，能够将电池解决方案无缝集成到下一代个人或可穿戴技术的任何设计中，或任何需要在物理设备中内置小容量电源的设备或系统中。
氢气制备
高希
副教授
化学工程
一种用于塑料降解制氢的催化剂及其制备方法和应用
催化热解技术可以对塑料废品进行回收、再生以及再利用，将废塑料转化为燃料油、氢气、固态燃料等高附加值能源。贵金属钌、铂基材料是目前高效的塑料热解催化剂，但其执行成本过高。本项目提供了一种成本低廉、对塑料降解制氢催化活性高的催化剂。本项目催化剂为一种氧化铁/氧化铝异质结复合材料，该材料含活性羟基和氧缺陷，具有生产成本低、本征活性高和再生效果好的技术特点，在实验室规模针对高密度聚乙烯制氢的转化率高达70%。目前该项研究已获得发明专利授权。同时该团队开发了多相流体力学模型对塑料、生物质制氢装备进行了设计和优化，软件已在国际著名开源流体力学软件MFIX中发布。
何雪忠
副教授
化学工程
高级膜分离技术
分离制氢是氢能研究的另一个重要领域。何雪忠副教授团队研究的高效膜分离技术在氢能转型中具有重要的应用潜力。在氢气生产中，膜技术可以用于膜分离和膜反应，实现高效的氢气分离和纯化，气体分离膜可以从复杂气体混合物中提取高纯度的氢气；膜反应技术则可以在化学反应中实现氢气的高选择性产生。实验室结果已验证了其良好的技术性和经济性。除氢气生产外，还可以利用膜技术实现氢气的高效储存、分配和利用。
海上风电
李程
副教授
机械工程与机器人
利用无人机实测优化风机控制和排布及界面防护新技术研究 (2022 广东省"大专项+任务清单")
在风电领域，全球海上风电场建设是近年来的发展热点，然而海上实测数据稀缺，观测成本高、难度大，以及设备易腐蚀老化等难题有待解决。广以机械工程系李程副教授牵头，携手机械系、化工系、环境系等科研团队承担了 “利用无人机实测优化风机控制和排布及界面防护新技术研究”项目，通过研究与开发基于实测数据的大气湍流与海上风电场的相互作用的动力学模型及效率优化控制算法、研究风机结构表面污垢形成机制和防护及风机效率与疲劳寿命的预测模型，开发高精度多传感器无人机海上风电实地数据测量平台，以提高海上风电项目的高效性、稳定性、安全性。
谢作提
副教授
材料科学与工程
海洋风电腐蚀老化智能在线监测与预警保护系统 (2022 广东省"大专项+任务清单")
海洋风电作为可再生清洁能源，是各国用来降低碳排放的重要选择之一。但是海洋环境对风电设备造成的腐蚀老化问题却难以避免。这不仅影响了设备本身的运行，造成额外的运行成本，也对环境生态造成了破坏。本项目采用自主研发的远距离（>20km）无线传输技术，在系统前端搭载智能腐蚀监测仪，后端连接数据分析平台，实现腐蚀在线监测，并通过数据分析和智能控制，调节阴极电位实现抑制腐蚀的保护目的。