4月10日-13日，由中科院大連化學(xué)物理研究所和英國皇家化學(xué)會聯(lián)合發(fā)起并共同主辦的“國際清潔能源科學(xué)大會（International Conference on Clean Energy Science）”在大連化物所會議中心召開。為期四天的會議包括6個大會報告、19個主旨報告、52個口頭報告和160余份墻報。國內(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)問題，展示了他們豐富新穎、異彩紛呈的研究工作：
大會主席包信和主持閉幕式
大連化物所副所長李燦致閉幕詞
納米結(jié)構(gòu)光催化劑和光電池利用太陽能“制造”化學(xué)燃料
太陽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)境污染等問題日趨嚴(yán)重，太陽能的利用與開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)前國際研究熱點。在本次會議上，與會的各國學(xué)者從太陽能光催化制氫以及太陽能電池的基礎(chǔ)研究等方面展開了深入的討論。例如，美國加州大學(xué)伯克利分校的Peidong Yang教授基于納米組裝的無機復(fù)合納米線結(jié)構(gòu)設(shè)計合成出更有效的光催化體系和類似于“人工樹葉”的太陽能電池薄膜；這一系列工作得到了美國政府大力扶持，認(rèn)為這項工作是“在努力實現(xiàn)利用太陽能和水為我們的汽車提供汽油”。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，特別是在新型可見光催化劑的設(shè)計和制備以及利用光催化復(fù)合體系同時產(chǎn)氫產(chǎn)氧方面做了大量探索性工作，其中該小組報道的ZnGaON體系在可見光區(qū)分解水的量子效率達(dá)到了5.6%以上。英國帝國理工學(xué)院的James Durrant教授致力于染料敏化納米晶太陽能電池和有機半導(dǎo)體太陽能電池的合成和機理研究，通過對太陽能電池中電子轉(zhuǎn)移動力學(xué)研究，更深入地理解光催化中的各個過程，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——通過精心設(shè)計與組裝，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題，利用犧牲試劑在可見光照射下取得了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程的量子效率水平。
“誰開動了電動車？”——高效鋰電池材料結(jié)構(gòu)解密
新型電動汽車的發(fā)展將為目前依賴化石燃料的汽車行業(yè)帶來變革，但電動汽車的成功與否取決于技術(shù)的進(jìn)步，特別是開發(fā)性能更好的車用電池。目前，車用鋰離子電池價格昂貴且續(xù)程能力有限，大大影響了電動汽車業(yè)的發(fā)展。韓國的蔚山國立科技學(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），并比較了它們在混合型電動汽車（HEV）和純電動汽車（EV）應(yīng)用中各自的性能。通過細(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)計更高效、持久、經(jīng)濟(jì)和安全的車用鋰離子電池奠定了基礎(chǔ)。廈門大學(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)活性和電儲存能力。除了高效的鋰離子電池，各國學(xué)者在會議上還報道了包括全釩液流儲能電池、MOF或COF類的儲氫材料、碳基納米結(jié)構(gòu)的電容器材料等一系列新型儲能材料，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)為無用的東西本身也可能充滿價值?！庇s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)計開發(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。為了解決這一問題，Li教授團(tuán)隊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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