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新闻信息
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科研进展
化工系刘凯、王保国团队合作在超分子策略构筑动态纳米孔道实现高效离子传导
近日，清华大学化工系刘凯副教授、王保国教授团队联合莱斯大学研究团队，提出了一种利用超分子主客体化学在聚合物膜中构筑动态纳米孔道的新策略。研究团队将刚性大环分子葫芦[7]脲（CB[7]）与阳离子聚合物通过非共价相互作用进行共组装，在不改变聚合物主链化学结构的前提下，获得了兼具高离子传导性与优异力学稳定性的阴离子传导膜，为电化学能源器件提供了新型膜材料平台。阴离子传导膜是碱性电解水制氢、燃料电池、CO₂电化...
06.182026
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科研进展
化工系骞伟中、崔超婕团队在合成气制烯烃研究领域取得新进展
合成气直接制备烯烃技术是近年来国际上新兴的催化技术路线，旨在通过多功能催化剂将合成气制甲醇及甲醇制烯烃等功能集成，以缩短流程、节约投资、降低物耗及能耗，对于我国现代煤化工的高质量发展意义重大。2022年以来，该技术被国家发改委、工信部多次发文倡导大力发展。通常，烯烃合成要求原料中H2/CO（氢碳比）>2，导致煤基合成气在水煤气变换工段的CO2排放量很大。另外，原料中的氢元素与氧元素很大程度上生成了水，相当于...
10.312025
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科研进展
化工系张强团队合作在固态电池聚合物电解质研究领域取得进展
面向电动汽车、电动飞行器、人形机器人等前沿领域对动力系统提出的高能量、高安全需求，开发兼具高能量密度和优异安全性能的电池器件已成为当前储能领域的核心挑战。固态电池凭借其高能量密度和本征安全潜力，被广泛视为下一代二次锂电池的重要发展方向。尤其是以富锂锰基层状氧化物作为正极材料的固态电池体系，展现出实现能量密度突破 600 Wh kg−1 的潜力。然而，固态电池在实际应用过程中仍面临两大界面难题：其一，固-固材...
09.252025
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科研进展
化工系张强团队在固态电池电解质氧化还原化学领域取得进展
全固态电池因采用不可燃固态电解质替代有机电解液，被认为是兼具高能量密度与高安全性的下一代电池技术。然而，固态电解质在传统设计中仅作为离子传导介质，无法参与电荷存储，其在复合电极中的占比可达50%以上，严重制约了电池能量密度的进一步提升。针对这一瓶颈，清华大学化工系张强教授团队系统梳理了卤化物材料（Li–M–X，M为金属元素，X为卤素）的组成、结构与氧化还原化学发展历程，绘制了卤化物组成元素的氧化还原特性...
09.012026
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科研进展
化工系唐军旺团队通过光子-声子协同催化实现超低浓度甲烷低温高效燃烧
在甲烷减排与温室气体治理领域，低浓度甲烷的高效治理具有重要意义。垃圾填埋、煤矿通风以及天然气开采、输送和使用过程中均可能产生甲烷排放，部分排放气流经空气稀释后，甲烷浓度可降至数百至数千ppm甚至更低。然而，甲烷具有稳定的C–H键，低浓度条件下较低的甲烷分压又进一步增加了其活化和深度氧化的难度。传统热催化通常需要较高温度才能实现高效甲烷燃烧，如何在超低甲烷浓度下实现温和条件下的高效完全氧化，是甲烷减排...
08.262026
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科研进展
化工系张强团队在“消除α-氢”非氟代高电压锂电池电解质研究领域取得进展
当前电动汽车及电动航空等前沿领域对高能量密度、低成本且绿色环保的动力系统日益增长，开发兼顾上述指标的新一代锂电池已成为领域内的共识。其中，基于高电压正极（富锂锰基层状氧化物，高镍三元层状氧化物）和锂金属负极的电池体系因其高能量密度和低成本等优势，被广泛视为实现能量密度突破600 Wh kg−1的潜在电池体系。然而，高电压锂金属电池的开发对电解质的高电压稳定性要求十分严苛。现有高电压电解质体系大多依赖含有...
06.012026
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科研进展
化工系刘振东课题组在低维分子筛功能化与催化应用方面取得新进展
近日，化工系刘振东课题组在低维分子筛功能化与催化应用研究方面取得重要进展。研究团队实现了锡（Sn）掺杂单壁分子筛纳米管（Sn-ZNT）的可控合成，并阐明其以框架Sn物种为主、路易斯酸性显著增强的结构特征，从而将该新型低维分子筛材料拓展为高效路易斯酸催化平台。单壁分子筛纳米管兼具一维中空管状形貌与双层晶态分子筛壁，可精细调控分子扩散路径，在催化与分离过程中展现出广阔应用前景。然而，该低维分子筛体系目前仍主...
05.082026
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科研进展
化工系徐建鸿课题组合作在规模化制备钠离子电池高熵正极材料领域取得新进展
基于化学工程的理论与方法指导材料制备与加工过程，进而发展以新材料为基础的新型化工单元技术与理论，是材料化学工程领域的核心目标。其中，高熵氟磷酸盐正极材料因其优异的电化学活性被认为是实现钠离子电池规模化储能国家重大需求的关键战略材料。然而，大规模合成高相纯度高熵氟磷酸盐正极材料仍然是该领域的卡脖子难题。传统间歇釜式反应器反应条件优化的迭代效率低，使得大规模合成高熵氟磷酸盐正极材料的相纯度低、倍率...
03.312026
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科研进展
化工系张强团队在高比能锂硫电池溶剂化学研究中取得新进展
近日，化工系张强教授团队在高比能锂硫电池阴离子溶剂化学研究中取得新进展。研究团队及合作者突破了以往研究中对锂盐阴离子功能的传统认知，揭示了阴离子与弱溶剂的竞争配位作用，通过增强阴离子对关键中间体多硫化锂的配位，强化了锂硫电池正极侧的电荷转移过程，实现了高比能长循环的锂硫电池器件。面向无人飞行器、平流层飞艇等前沿应用的长续航需求，开发具有高能量密度的电池体系至关重要。锂硫电池的理论能量密度高达260...
01.282026
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科研进展
化工系刘振东课题组在单壁分子筛纳米管形成机制研究中取得新进展
近日，化工系刘振东课题组在低维分子筛纳米材料可控合成机理方面取得新进展。研究团队围绕单壁分子筛纳米管这一新型低维分子筛结构，首次系统阐明了其在水热合成过程中由无机–有机组装体连续相变驱动的形成机制，为低维分子筛的理性设计与可控合成提供了关键理论依据。单壁分子筛纳米管材料兼具纳米管状形貌和分子筛的晶态孔道，具有突破传统分子筛传质受限、构建高效限域反应和分离体系的潜力。然而，这类纳米尺度的晶态薄壁...
01.272026
