研究领域涉猎面向大规模储能的各个领域，包括电化学储能、氢能、电催化、催化化学、纳米材料、有机合成方法学、精细化学品合成工艺等。

电化学储能方向：

  （1）水系锌离子电池：锌是金属负极电池的“天选之子”，具有低电势、高析氢过电位、不钝化等多种优势，1800年即用于伏打电堆。而可充电式锌离子电池近十几年才得到深入研究，用于构造本质安全的二次电池。课题组的特色研究方向是利用低值有机物合成有机正极材料，用于构造低成本、高性能的锌离子电池。同时，本课题组还在负极保护、电解液、隔膜等电池组件进行研究，并进行制式电池的概念验证，推动锌离子电池在大规模储能中的应用。

  （2）全有机质子电池：氢离子在水溶液中具有最快的电迁移率，用其作为载流子的摇椅电池，理论上具有最好的快充、快放性能。利用低值有机原料合成有机正负极材料，以硫酸作为电解液，构造质子电池并进行制止电池的概念验证，配合锌离子电池用于大规模储能。

氢能方向：

  （1）电解水制氢：开发高效阴阳极电催化剂、构建电解水器件，用于酸性或碱性条件下的电解水制氢；

  （2）化学制氢：利用高含氢物质制取氢气，用于直接用氢场景；

  （3）储氢：开发新型的储氢材料与方法，突破氢能链条中储、运的难题。

电催化方向：

  （1）匹配电解水制氢，开发电解制氢（HER）匹配的阳极氧化反应替代OER，利用电氧化法制备高价值有机化合物，实现产物的增值；

  （2）电催化用氢：利用电催化反应进行氢化与氢转移，合成高值有机化合物，实现产物的增值；

催化合成方向：

  将纳米催化剂与有机合成方法学相结合，开发新催化剂、研究催化反应机理、探索新反应。

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