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科研团队

太阳能储能材料国际合作与研究

作者: 来源:  日期:2014年12月23日 人气:

负责人:陈荐

联络负责人:何建军、陈建林

员:任延杰、李微、邱玮、李聪、刘智敏

太阳能储能材料国际合作与研究是能源与动力工程学院的“新能源发电技术与能源材料”团队的科研方向之一。

新能源发电技术可改善目前能源结构,保障能源安全,减少环境污染,促进经济和社会可持续发展。能源材料与传统能源及新能源发电技术的发展密切相关。长沙理工大学能源与动力工程学院新能源技术与能源材料团队主要从事新能源发电技术及能源材料领域的相关研究。团队现在陈荐教授带领下,近年来发展迅速。团队现有成员9人,其中教授1人,副教授3人,博士8人。近三年,团队成员共主持国家自然科学基金8项、湖南省自然科学基金4项、省科技厅项目3项、湖南省教育厅项目6项、长沙市科研项目2项,纵向科研项目经费约440万元在国内外期刊上发表论文80余篇,其中SCIEI收录30余篇,出版学术专著1部;获得国家发明专利授权3项。

陈荐教授19887月毕业于天津大学,获工学学士学位;19933月毕业于西南交通大学,获硕士学位;19977月毕业于四川大学,获博士学位。200410-200510月,日本国立京都大学访问学者。湖南省普通高等学校首批学科带头人培养对象,动力机械及工程湖南省重点学科带头人,能源高效清洁利用湖南省高校重点实验室主任;中国机械工程学会材料分会理事,中国机械工程学会高温材料与强度专委会委员,中国动力工程学会青年委员会委员,中国材料学会高级会员,中国机械工程学会高级会员,湖南省机械工程学会常务理事,湖南动力工程学会理事,中电联电力环保与资源节约专家。

新能源技术与能源材料团队依托长沙理工大学动力工程及工程热物理一级学科硕士点、“能源高效清洁利用湖南省高校重点实验室”、“ 再生能源发电技术湖南省可重点实验室”、“新能源科学与工程”湖南省特色专业等平台,具有良好的科研创新条件。目前现有超高真空多靶磁控溅射仪、德国Zahner Zennium电化学工作站、疲劳试验机、电子蠕变试验机、微控电子拉伸试验机、太阳辐射标准观测站、TG-DSC同步热分析仪、电弧喷涂仪、3H-ES-6 金属表面强化修复机、金属裂纹探测仪、材料光学性能测试仪、精密数控台式提拉机、盐雾腐蚀试验箱、磨损试验机、气相色谱仪等设备。

团队主要研究方向:

1)动力设备材料失效评价与寿命预测

主要研究汽轮机转子的高温低周腐蚀疲劳行为、汽轮机转子寿命预测系统分析与设计和基于免疫算法和遗传算子原理,对汽轮机转子的疲劳寿命进行预测。

2)金属材料性能与表面工程

主要研究热力发电锅炉、生物质锅炉热管材料等能源材料在工作环境中的性能,并对其进行表面改性处理;汽轮机叶片材料的表面耐水蚀涂层的制备及其性能。

3)太阳能利用材料的制备与性能研究

主要研究低成本、大面积湿化法合成特殊形貌的半导体微纳结构阵列及其应用于薄膜太阳电池;高温型太阳光谱选择性吸收薄膜材料,通过太阳能材料微纳米结构及性能调控,提高光电、光热转换效率,研究能源转换储存过程中光子、电子与声子的作用机制及应用问题。

4)燃料电池、锂离子电池关键材料开发与性能研究

主要研究质子交换膜燃料电池金属双极板表面涂层的制备与性能;熔融碳酸盐燃料电池的阳极材料及制备与性能研究;锂离子电池阴阳极材料的制备与性能。

附表 长沙理工大学“新能源发电技术与能源材料技术团队近年取得的相关成果及从事的项目

1、申请的发明专利

[1] 质子交换膜燃料电池用双极板及其制备方法 (ZL201010574637.3,陈荐)

[2] Cu-Ni-Al合金粉末及其制备方法(ZL201110437708.X,陈荐)

[3] TCO/Ag/TCO复合透明导电薄膜的镀膜方法ZL201110002834.2,陈建林)

[4] 带有防水蚀涂层的汽轮机叶片及其制备方法(ZL200810143055.2,陈荐)

2、主持的部分相关项目

基于裂纹扩展统一模型和免疫算法的高温低周疲劳损伤实时评价方法(国家自然科学基金,2008-2010)。

多孔铜合金在熔融碳酸盐燃料电池阳极工况下的蠕变行为及机理研究(国家自科基金项目,2011-2013)

基于ZnO透明导电纳米线阵列电极DSC的构性匹配及电子传输机理研究(国家自科基金项目,2012-2015)。

碱金属熔盐环境下生物质锅炉热管组织变化特征及选择性腐蚀和疲劳损伤机理研究(国家自科基金项目,2013-2016

轨道车辆制动用喷射沉积铝硅复合材料的疲劳行为及其机理研究(国家自科基金项目,2013-2015)

稀土析出相对Mg-Al-Zn镁合金动态再结晶机理影响的研究(国家自科基金项目,2014-2016)

PEMFC不锈钢双极板表面Cr/CrxN涂层的制备与腐蚀性能研究(国家自科基金项目,2014-2016)。

添加稀土AZ91镁合金的蠕变-疲劳交互作用行为及机理研究(国家自科基金项目,2012-2012)

燃料电池铝合金双极板表层的高能微弧合金化研究(湖南省自然科学基金,2009-2011)

透明导电ZnO纳米线阵列的生长及其应用于染料敏化太阳能电池的研究(湖南省自然科学基金,2011-2013)

PEMFC不锈钢双极板表面Cr/CrxN涂层的可控制备与腐蚀行为研究(湖南省自然科学基金,2014-2016)

喷射沉积铝硅复合材料疲劳裂纹扩展行为与微观演化机理研究(湖南省自然科学基金,2013-2015)

生物质锅炉Cr-Mo-V热管在高温烟气环境下的腐蚀疲劳裂纹扩展机制研究(湖南省教育厅项目,2013-2016)

Cr/CrxN梯度涂层的生长机制与腐蚀行为研究(06C1302006-2008,湖南省教育厅项目,2013-2016)

湿化学法制备非晶硅薄膜太阳能电池ZnO:Al透明导电膜的研究(湖南省教育厅项目,2012-2015)

熔融碳酸盐燃料电池多孔Cu-Ni-Al-RE合金阳极材料的制备及性能研究(湖南省教育厅项目,2012-2015)