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低碳能源研究院现拥有科研实验室8个,使用面积800多平方米,仪器设备总价值2100万元,分别为锂电池测试实验室、新能源材料合成实验室、CO2地质处置实验室、CO2催化利用实验室、CO2地质封存利用实验室、碳监测实验室、碳基能源材料实验室、煤质分析与催化热解实验室。

(1)锂电池测试实验室。主要设备有:超低温冰箱、人工光合仪、锂电池测试系统、动力电池/电芯测试系统、电化学工作站、高低温交变恒温恒湿试验箱、恒温恒湿保存箱、栅线印刷机等设备。开展的实验内容主要包括:样品低温/常温存储、人工光合试验、锂二次电池的性能测试、硅基太阳能电池印刷。其中,锂电池测试系统及电化学工作站为常用设备,主要用于扣式电池性能检测,评价扣式锂二次电池的充放电容量、循环寿命等性能以及在线检测化学反应动力学过程。

(2)新能源材料合成实验室。主要致力于开发新型、高效、高质太阳能及储能技术,具体研究方向包括量子点太阳能电池关键材料、新型光催化制氢材料、高性能锂空气电池正极材料及相应的光电转换和储锂机理研究。目前在该实验室从事研究的专职科研人员3名,研究生8人、本科生30余人,涉及实验包括溶剂热合成、微波合成、材料热处理、锂电池封装、光催化测试、光电检测等。

(3)CO2地质处置实验室。实验室主要从事CO2地质封存环境模拟研究,包括温压控制水岩反应模拟实验系统,小型三轴CO2驱替流固耦合实验系统,微地震仪,Tought2CO封存数值模拟软件等设备与软件。自主开发设备2台,已支持完成国家重点研发计划、国家自然科学基金项目10余项。

(4)CO2催化利用实验室。实验室主要开展新型功能化催化材料的设计合成与性能优化方面的研究工作。目前拥有有微型催化评价装置、气相色谱、光化学反应装置、在线式红外气体分析仪、管式炉、马弗炉等实验仪器设备。主持和参与国家自然科学基金等科研项目10余项,发表高水平学术论文20余篇,申请和授权国家发明专利10余项。

(5)CO2地质封存利用实验室。实验室致力于CO2地质封存与煤层CH4强化开发领域的实验研究,拥有实验设备15台。已建成较完善的煤岩样品制备平台,包括低真空镀膜机、超薄切片机、金相切割机、金相试样抛光机、卧室行星球磨机、冲压切片机、恒温恒湿箱、真空干燥箱、高速离心机等9台设备,可制备煤岩薄片、光片、块煤、粉煤、型煤、饱和水样品;自行研制煤岩地球化学反应装置、CO2抽提装置、非稳态法渗透率测试与CO2驱替实验模拟装置等专业设备4台,可开展煤岩地球化学反应试验、CO2抽提实验、渗透率测试和CO2驱替实验;其它配套设备2台。

(6)碳监测实验室。实验室涉及实验主要包括溶剂热合成、器件成膜、点焊及敏感测试,主要用于开发新型、高效、高质钨基及硫化物基敏感材料及监测技术。

(7)碳基能源材料实验室。实验室主要是针对质子交换膜等新能源燃料电池正负极催化剂和催化剂载体、电解水制备清洁能源氢气的氢氧析出电催化剂和离子电池正负极材料等新能源材料的需求所搭建的碳基能源材料制备及性能评价研究平台,所开发的碳基纳米材料主要包括改性超级炭黑、碳纳米管、石墨烯、介孔碳和泡沫碳等新型纳米碳材料。自2014年实验室搭建以来,该平台研究团队已在Advanced Functional Materials、Journal of Materials Chemistry A及Journal of Power Sources等国际影响力较高期刊上发表多篇高水平研究论文。

(8)煤质分析与催化热解实验室。实验室主要研究煤地下气化设计与移动导控、煤直接液化制多环芳烃、煤催化热解制高品质油气、煤与生物半焦的共气化以及加氢催化剂的反应动力学和太阳能光致发光材料的理论研究。现有热气质连用仪,焦油模拟蒸馏仪、气相色谱仪、全自动工业分析仪、量热仪、定硫仪及高性能服务器和Gaussian、Material Studio、Vasp等量子化学计算软件;现有成员5人且长期与南京大学、北京中科院过程所及北京盈德气体有限公司等开展合作。主持和参加“十三五”国家重点研发等项目10余项,发表高水平论文30余篇,申请和授权国家发明专利10余项。



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