新能源产业的快速发展对储能提出了更高要求，而高性能、长寿命的电池是其核心关键。为了助力高性能电池材料研发与应用，暖城鄂尔多斯（上海）人才科创中心引入了上海交大未来能源材料创制与应用团队，为电池新材料产业发展提供支撑。
上海交大未来能源材料创制与应用团队
职务：
上海交通大学讲席教授/未来材料创制中心主任/杰青/院士候选人
教育与专业经历：
•1987-1990，南京理工大学化工学院 本科；
•1990-1993，吉林大学理论化学研究所 硕士；
•1993-1996，北京师范大学化学系 博士
•1996-1998，美国密歇根大学化学系 Research Associate
•1998-2000，美国西北大学化学系 Postdoctoral Fellow
•2001-2002，美国西门子集团Osram Sylvania Inc. Principal Scientist
2002-2003，美国宾夕法尼亚大学材料科学与工程系Research Staff
•2003-2023，中国科学院上海硅酸盐研究所 研究员/首席研究员；
•2010-2023，北京大学化学与分子工程学院(兼职) 教授/博雅特聘教授；
•2023-至今，上海交通大学材料科学与工程学院 讲席教授。
二、煤炭基钠离子电池硬碳
三、稀土基固态电池固态电解质
平台介绍
全固态电池前沿储能试制线示意图
该平台将在国内率先搭建未来能源材料领域 AI 创制实验室，从材料晶体结构微观设计入手，综合运用化学动力学理论计算与模拟、表界面结构解析、凝聚态物理新奇材料创新理论及模型、无机固体材料化学构效关系、原位表征计算开发与反应机制探索，充分发挥上海大科学装置、大规模计算能力研发优势，精准设计并制备出满足鄂尔多斯能源高质量发展特定需求的关键材料结构，从根本上提升能源材料性能和制备效率。该平台将包含“未来能源材料 AI 创制功能性平台”与“材料结构性能分析表征平台”，重点开展稀土基固态电解质、低成本新型储能用钠离子电池硬碳、钙钛矿包覆高电压层状正极等新能源材料的 AI 制备。
未来能源材料AI创制功能性平台设计示意图
未来能源材料 AI 创制执行路径
本平台可开展鄂尔多斯煤和稀土的高效资源化利用研究，包括测定煤的化学元素组成、微结构，通过高通量计算模拟与制备，发现高性能的特色碳结构，开发出新能源碳基电极、高效环保多孔吸附材料、高比表面化工催化载体等的高附加值资源化高新技术；将稀土材料应用于新能源储能材料中，采用拓扑离子交换技术将稀土元素渗入正极材料表面构建保护层，提升电化学综合性能，抑制正极材料在高电压下氧气放出和结构崩塌，实现高容量和高稳定性的稀土基锂/钠电正极材料高附加值利用，开发下一代颠覆性储能电源器件。
煤基新型储能硬碳负极高附加值利用 SEM 及电化学性能
稀土基锂/钠电高电压高稳定性正极高附加值利用策略及电化学性能
鄂尔多斯作为中国重要的能源基地，拥有丰富的太阳能、风能资源，具备发展绿色能源独特优势。结合鄂尔多斯得天独厚的自然资源和能源禀赋，该实验室致力于集成和创新光伏、风电、氢能等绿色能源技术，研发和集成高效、可靠的双碳绿能器件，推动鄂尔多斯能源结构优化和升级。
实验室规划建立光伏－电解水制氢-绿色甲醇/氨气合成&燃料电池发电的绿能器件集成系统，具备自主设计的高转换效率的钙钛矿光伏电池、低成本长寿命高效率的电解水制氢设备，完备的催化剂、离子交换膜、多孔传输层、双极板等关键部件的开发测试能力，可以满足 kW 级别的电解槽和燃料电池的放大验证。
空冷燃料电池的开发时间线
五、智能无人装备平台光储一体化示范系统
该系统集成了智能先进无人设备和能源技术的创新项目，旨在展示如何将智能化的无人操作设备（无人机、无人船、机器人等）与高效能源采集、存储技术相结合，以实现能源的高效利用和智能管理。该示范系统不仅能够为鄂尔多斯地区提供智能化的能源解决方案，还能够推广至智慧城市建设、环境监测、农业现代化、应急响应等更广泛的领域。该系统具有绿色低碳、高效节能、削峰填谷、电网调频、短时离网、电网增容扩容的特点，并具有能源采集高效、储能安全稳定、自动化控制以及多场景适应性等优点。
该平台规划建设的储能电池是基于固态电解质隔膜技术开发研制的新构型高安全性高能量密度（高达 500 Wh/kg）的固态锂电池，已通过相关安全性测试。通过建立的智能化能源控制管理系统，实现鄂尔多斯当地丰富但波动性强的可再生能源的高效转换与存储，为智能无人设备提供廉价稳定的能源驱动，提高当地智能化水平的同时也能降低运营成本。
智能无人装备平台光储一体化示范系统
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来源：鄂尔多斯碳中和研究院
编辑：曾月菁
审核：杨晓磊
