4月10日-13日，由中科院大連化學(xué)物理研究所和英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)聯(lián)合發(fā)起并共同主辦的“國(guó)際清潔能源科學(xué)大會(huì)（International Conference on Clean Energy Science）”在大連化物所會(huì)議中心召開(kāi)。為期四天的會(huì)議包括6個(gè)大會(huì)報(bào)告、19個(gè)主旨報(bào)告、52個(gè)口頭報(bào)告和160余份墻報(bào)。國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者聚焦清潔能源領(lǐng)域科學(xué)問(wèn)題，展示了他們豐富新穎、異彩紛呈的研究工作：
大會(huì)主席包信和主持閉幕式
大連化物所副所長(zhǎng)李燦致閉幕詞
納米結(jié)構(gòu)光催化劑和光電池利用太陽(yáng)能“制造”化學(xué)燃料
太陽(yáng)能是人類可利用的最重要、最豐富的可再生能源之一。隨著世界化石能源短缺和環(huán)境污染等問(wèn)題日趨嚴(yán)重，太陽(yáng)能的利用與開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)際研究熱點(diǎn)。在本次會(huì)議上，與會(huì)的各國(guó)學(xué)者從太陽(yáng)能光催化制氫以及太陽(yáng)能電池的基礎(chǔ)研究等方面展開(kāi)了深入的討論。例如，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的Peidong Yang教授基于納米組裝的無(wú)機(jī)復(fù)合納米線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合成出更有效的光催化體系和類似于“人工樹(shù)葉”的太陽(yáng)能電池薄膜；這一系列工作得到了美國(guó)政府大力扶持，認(rèn)為這項(xiàng)工作是“在努力實(shí)現(xiàn)利用太陽(yáng)能和水為我們的汽車(chē)提供汽油”。日本東京工業(yè)大學(xué)的Kazunari Domen教授研究小組在利用太陽(yáng)能光催化分解水方面取得了一系列重要成果，特別是在新型可見(jiàn)光催化劑的設(shè)計(jì)和制備以及利用光催化復(fù)合體系同時(shí)產(chǎn)氫產(chǎn)氧方面做了大量探索性工作，其中該小組報(bào)道的ZnGaON體系在可見(jiàn)光區(qū)分解水的量子效率達(dá)到了5.6%以上。英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院的James Durrant教授致力于染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池和有機(jī)半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池的合成和機(jī)理研究，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能電池中電子轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)研究，更深入地理解光催化中的各個(gè)過(guò)程，這將幫助我們篩選出更高效的納米結(jié)構(gòu)材料與分子材料用于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化。大連化物所李燦院士深入淺出地講解了表面異質(zhì)結(jié)構(gòu)和助催化劑在光催化體系中的重要作用——通過(guò)精心設(shè)計(jì)與組裝，在光催化劑 (CdS) 表面共擔(dān)載還原 (Pt) 和氧化 (PdS) 雙組份共催化劑，有效地解決了電子和空穴的分離與傳輸問(wèn)題，利用犧牲試劑在可見(jiàn)光照射下取得了93%的產(chǎn)氫量子效率，該數(shù)值已接近自然界光合作用原初過(guò)程的量子效率水平。
“誰(shuí)開(kāi)動(dòng)了電動(dòng)車(chē)？”——高效鋰電池材料結(jié)構(gòu)解密
新型電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展將為目前依賴化石燃料的汽車(chē)行業(yè)帶來(lái)變革，但電動(dòng)汽車(chē)的成功與否取決于技術(shù)的進(jìn)步，特別是開(kāi)發(fā)性能更好的車(chē)用電池。目前，車(chē)用鋰離子電池價(jià)格昂貴且續(xù)程能力有限，大大影響了電動(dòng)汽車(chē)業(yè)的發(fā)展。韓國(guó)的蔚山國(guó)立科技學(xué)院Jaephil Cho教授詳細(xì)介紹了鋰離子電池中使用的兩種材料——橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰（LFP）和尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰（LMO），并比較了它們?cè)诨旌闲碗妱?dòng)汽車(chē)（HEV）和純電動(dòng)汽車(chē)（EV）應(yīng)用中各自的性能。通過(guò)細(xì)致地研究和多樣化的改良策略，他進(jìn)一步提高了LFP和LMO結(jié)構(gòu)材料的性能，為設(shè)計(jì)更高效、持久、經(jīng)濟(jì)和安全的車(chē)用鋰離子電池奠定了基礎(chǔ)。廈門(mén)大學(xué)的孫世剛教授合成了形貌可控的具有高活性面、多活性位的納米結(jié)構(gòu)鋰離子電池電極材料LiNiMnO，該材料展現(xiàn)出高電化學(xué)活性和電儲(chǔ)存能力。除了高效的鋰離子電池，各國(guó)學(xué)者在會(huì)議上還報(bào)道了包括全釩液流儲(chǔ)能電池、MOF或COF類的儲(chǔ)氫材料、碳基納米結(jié)構(gòu)的電容器材料等一系列新型儲(chǔ)能材料，它們必將在清潔能源領(lǐng)域中各顯神通，發(fā)揮重要作用。
微小生物中蘊(yùn)含神力——變廢為寶的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化與生物燃料電池
“普遍認(rèn)為無(wú)用的東西本身也可能充滿價(jià)值?！庇?guó)約克大學(xué)的Mark J. Gronnow教授利用微波熱解的方法就可以從平常認(rèn)為價(jià)值較低的麥稈中提取具有高能量密度的生物質(zhì)焦炭和可直接作為液體燃料的生物油。與傳統(tǒng)熱解方法相比，微波熱解不僅所需的溫度更低（200度以下），利于節(jié)能，同時(shí)還能產(chǎn)出品質(zhì)更好的生物焦炭與生物油。新加坡南洋理工大學(xué)的Changming Li教授利用酶或微生物代替貴金屬，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了具有高能量轉(zhuǎn)化率的生物燃料電池。由于生物催化劑絕緣性的殼層影響了生物催化劑和電極的電荷轉(zhuǎn)移，傳統(tǒng)的生物燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率普遍較低。為了解決這一問(wèn)題，Li教授團(tuán)隊(duì)一方面合成了電化學(xué)活性好的、高比表面積和孔結(jié)構(gòu)的親水性納米結(jié)構(gòu)電極；另一方面通過(guò)環(huán)境選擇演化和基因工程合成新型的菌株。這樣的組合可以有效地提高兩者之間的電荷轉(zhuǎn)移，制備的生物燃料電池具有高能量密度和高能量轉(zhuǎn)化效率等優(yōu)異性能。
Sarah Thomas博士致辭
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