近日,新能源与材料学院吴红军教授团队成员乔志强博士在材料科学顶级期刊《Nano Energy》(IF=16.8)发表题为《Fabrication of Nano-Carbon Cages via Molten Salt CO2 Electrolysis for High-Performance Symmetrical Supercapacitor》的最新研究成果,在CO2高附加值转化利用方面取得重要进展。该成果在研究工作中得到中央支持地方高校改革发展资金、黑龙江省自然科学基金和黑龙江省头雁团队项目支持。

在全球能源结构转型与“双碳”目标的双重驱动下,开发具有零碳乃至负碳足迹的可再生能源技术已成为当务之急。尽管光伏、风能等可再生能源在清洁能源转型中扮演着关键角色,但其固有的间歇性与波动性特性对能源存储系统提出了严峻挑战。在此情况下,超级电容器因其环保特性、高功率密度和优异的循环稳定性受到广泛关注。目前,多孔活性碳材料在电容器材料领域备受青睐,但传统生物质热解制备工艺通常需要在高温、无氧环境下进行,不仅能耗高,还会伴随CO、NOx等有毒气体释放,造成二次污染,与绿色低碳的发展理念相悖。该团队以CO2为原料,在熔盐系统中借助电化学手段一步将其还原成零价态单质材料。研究通过构建适配的熔盐组成、利用巧妙的气体作用并进行精细的温度调控,制备了具有分级多孔结构的富氧纳米碳笼。该材料具有优异的双层电容比电容与卓越的稳定性能,具有一定的实际应用潜力。
乔志强博士现为新能源与材料学院吴红军教授团队成员,本硕博均就读于东北石油大学,在学期间发表学术论文18篇,参与中央支持地方高校改革发展基金、黑龙江省自然科学基金等项目,获第七界中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛铜奖和2024年中国石油奖学金等奖励。
吴红军教授团队一直从事于CO2捕集与转化以及纳米材料在能源和催化领域的研究工作,曾主持完成国家自然科学基金、国家自然科学基金青年科学基金项目及黑龙江省自然科学基金杰出青年项目等,并在Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Catal.、Carbon、J. Power Sources、Sep. Purif. Technol.等期刊发表学术论文110余篇,授权发明专利10项,为本院的科研工作奠定了扎实基础。