题  目：磁取向离子交换膜材料创新研制及构效调控

报告人：刘鑫

时 间：2024年10月17日，上午10:30

地 点：西五楼203会议室

报告人简介:

刘鑫博士，天津大学先进内燃动力全国重点实验室副研究员，博士生导师。长期从事清洁能源领域研究工作，近年来发表氢燃料电池、直接甲醇燃料电池、电解水、液流电池、高分子电解质膜、复合材料等方向的SCIE与会议论文50余篇，包括以第一作者身份发表Nature Energy、Nature Communications、Energy & Environmental Science等有影响力的论文；主持国家自然科学基金、企业横向课题、国家重点实验室课题、中国科学院重大科技基础设施课题等科研项目40余项；担任国家自然科学基金、北京市自然科学基金、中国长江三峡集团有限公司科研项目评审专家，Journal of Membrane Science等多个国际期刊编委或审稿人；开发的离子交换膜及相关发表成果入选中国科学院重大科技基础设施“2022年度SHMFF十大亮点成果”（1/10），受邀参加2024年美国硅谷国际发明展并获金奖（1/8），获得第四届中国科技产业化促进会科学技术奖“个人杰出贡献奖”（1/1，全国每两年6位），工作成绩在2024年被国家级科技综合类期刊《中国高新科技》报道（1/1）。

报告摘要：

离子交换膜，包括质子交换膜（PEM）和阴离子交换膜（AEM），是氢燃料电池的核心电解质部件。在燃料电池实际运行中，离子从一侧电极产生后必须经过PEM和AEM透过面（through-plane, TP）方向的跨膜传导达到另一侧电极，才能真正转化为电池功率输出。因此，离子交换膜中的离子传导在TP方向比面内（in-plane, IP）方向更为重要。现行离子交换膜的传导结构通常分布随机、形状无规（如亲-疏水相分离），受限于各向同性，无法获得TP方向离子传导能力的显著提升。为解决这一问题，报告人近年来致力于开发同时具有离子传导能力与磁响应能力的双功能材料，并成功合成了两种新型离子传导聚合物，包括能够传导质子的用于PEM的铁氰配位聚合物和能够传导阴离子的用于AEM的二茂铁盐聚合物，并利用磁场条件制备了具有TP取向传导通路的膜材料。在此基础上，报告人计划利用具有天然形状长程连续性的一维或二维无机填料，通过表面改性使其同时获得离子传导能力与磁响应能力，构建长距离规整直通离子传导通道，进一步提高膜在TP方向上的离子传导优势。

材料与化学学院

环境友好能源材料国家重点实验室

分析测试中心

西南科技大学绿色工业过程碳中和研究院

2024年10月10日