河南省金属燃料电池重点实验室开放课题申请指南（2022年度）

河南省金属燃料电池重点实验室依托郑州佛光发电设备有限公司，主要研究方向为铝空电池多场耦合、输运机制及失效机理研究，铝空电池关键材料设计与特性研究，铝空电池性能检测方法及一体化集成技术研究。为营造实验室开放、创新和协作的学术氛围，促进实验室的对外交流与合作，特设立实验室开放课题基金，用于金属燃料电池领域的基础研究和应用基础研究。现发布“河南省金属燃料电池重点实验室开放课题申请指南（2022年度）”，具体如下。

一、开放课题申请人

申请人是国内外具有博士学位（含在读博士研究生）或高级以上技术职称（含高级）的科研人员，经所在单位同意后均可申请（在读博士研究生申请须有导师推荐）。

二、开放课题

现拟定四个课题供申请者选择，在金属燃料电池研究领域有杰出成果的申请人或团队，可自拟课题参与开放课题申请。

（1）课题名称：非贵金属基催化剂的研发。

研究内容：研究非贵金属基催化剂的氧还原催化机理和性能调控机制，探索新型催化剂材料体系；揭示催化剂的活化规律和失效机理，评估低温性能，形成量产技术。

指标要求：

① 建立至少一种氧还原催化剂的活性调控和优化技术，催化剂性能：起始电位≥0.90V vs.RHE@0.1mA cm^-2，半波电位≥0.75V vs.RHE。

② 实现单次公斤级量产的制备工艺路线。

③ 评估-40℃-30℃催化剂的性能变化情况。

研究周期：0.5-1 年。

（2）课题名称：空气阴极的失效机理及寿命预判研究

研究内容：研究空气阴极失效的主要影响因素，研究空气阴极膜各组分在放电过程中的结构及性能变化规律，揭示空气阴极制备工艺与其性能及使用寿命的内在联系，优化高性能空气阴极制备工艺。

指标要求：

① 揭示空气阴极制备工艺与其性能及使用寿命的内在联系。

② 获得一种10cm×10cm的催化膜及制备方法。

研究周期：1-1.5 年。

（3）课题名称：高性能铝合金阳材料及制备工艺研究

研究内容：研究铝合金阳极的组分和金相结构与其副反应、利用率、放电产物的关系，通过合金化的设计抑制铝阳极的析氢，设计高性能铝合金阳极的制备工艺。

指标要求：

① 揭示铝合金阳极的组分和金相结构与其利用率、放电产物结构及分布的关系，分析放电产物物相及成分，铝阳极利用率达到20%以上。

② 设计一种高性能铝合金阳极的“铸造-轧制”工艺。

研究周期：1-1.5 年。

（4）课题名称：碱性铝-空气电池的电解液低温性能调控

研究内容：基于碱性铝-空气电池体系，设计可实用的低温电解液体系，通过揭示低温下电解液的离子化和传输机理，形成调控技术。

指标要求：

① 揭示低温环境对电解液反应活性、电导性影响规律。

② 设计适用于-40℃的低温性能优良的电解质体系，-40℃下电导率>150 mS/cm。

研究周期：0.5-1 年。

（5）课题名称：金属空气电池系统仿真及性能调控

研究内容：基于多尺度、多物理场耦合，研究金属空气电池多相流动、多组分传质、传热、离子输运、电子传导以及电化学反应，建立质、热、电传递中相互耦合影响机制。

指标要求：

① 建立完善的金属空气电池系统仿真模型。

② 揭示金属空气电池反应各过程间复杂的耦合机制，实现对金属空气电池中的物理化学过程的、热、电的传递和匹配。

研究周期：1 年。

三、开放课题基金申请程序和须知

1．河南省金属燃料电池重点实验室开放课题的申请、开题、结题及经费管理等均按照《河南省金属燃料电池实验室开放课题管理制度》规定执行。

2．每个课题经费支持额度根据课题研究内容、目标及实际情况而定。

3．《开放基金申请指南》及《开放课题申请书》可在郑州佛光发电设备有限公司官网和郑州大学官网上查询或下载。

4．符合条件的申请者须填写“河南省金属燃料电池重点实验室开放课题申请书”，在规定的时间提交申请书的电子版与纸质版（纸质版一式两份，签字、盖章并邮寄递交），纸质版申请书必须与电子版申请书内容一致。

5．2022年度河南省金属燃料电池重点实验室开放课题申请的截止日期为2022年3月31日。

四、联系人及联系方法

联系人：肖建军

联系电话：18595883796

电子邮箱：X12345jj@sina.com

通讯地址：郑州高新技术开发区冬青街50号

邮政编码：450001

附件：开放课题申请书

                    开放课题申请书.doc

河南省金属燃料电池重点实验室

2022年2月28日