教授，博士生导师，能源电力创新研究院执行副院长，太阳能转化与储能技术研究所所长

研究方向：太阳能热利用、储热、热化学制氢、电解水制氢与燃料电池

邮箱：mechxu@ncepu.edu.cn

教授，博士生导师，太阳能转化与储能技术研究所副所长

研究方向：锂离子电池热管理与安全防护、电力电子高热流密度散热、太阳能光伏/热复合技术、单相/相变储热、储能与综合能源系统

邮箱：scottju@ncepu.edu.cn

教授，博士生导师，太阳能转化与储能技术研究所副所长

研究方向：先进热管理技术、火电/核电热工水力过程多尺度仿真及数字孪生技术、低品位能高效利用

邮箱：lugui@ncepu.edu.cn

教授，博士生导师

研究方向：电解水制氢与燃料电池、太阳能热化学制燃料、储能材料及系统

邮箱：fye@ncepu.edu.cn

教授

研究方向：光电转换/储能电池：二次电池、燃料电池、太阳能电池、电解池等

邮箱：gcliu@ncepu.edu.cn, log67@163.com

副教授，硕士生导师

研究方向：相变传热传质机理、热质储能技术、太阳能热发电技术、压缩空气储能技术

邮箱：zhirong.liao@ncpeu.edu.cn

副教授，硕士生导师

研究方向：传热传质、电化学储能、光热电能量转换

邮箱：thwang@ncepu.edu.cn

副教授，硕士生导师

研究方向：储能材料基础电化学研究、芯片电池器件设计及应用研究、水电解制氢技术应用研究

邮箱：pmh502@ncepu.edu.cn

副教授，硕士生导师

研究方向：碳氢火焰温度及气固相组分测量技术、太阳能光伏/热系统设计及优化、分频纳米流体光学特性调控及应用

邮箱：liuhw@ncepu.edu.cn

副教授，硕士生导师

研究方向：能源材料计算设计和高通量理论计算、新型低铂高效燃料电池催化剂设计、太阳电池材料与光催化材料

邮箱：xxia@ncepu.edu.cn

副教授，硕士生导师

研究方向:能源的高效利用及节能理论与新方法、传热传质优化理论及技术、太阳能热利用、储热新技术

邮箱：liuyunlucia@ncepu.edu.cn

讲师

研究方向：多能互补的综合能源利用、太阳能热化学储能、化石能源清洁转化、CO2减排与利用

邮箱：qiongqiongjiang@ncepu.edu.cn

1.2 太阳能光伏/热器件减损与高效转化

研究了太阳能电池的微观光-电-热耦合机理，从动力学角度，量化了不同生热机理，建立了光谱-损耗的联系与降损路径；研究了非均匀辐照下电池阵列的失配损失机理，明晰了非均匀辐照与电池层电路拓扑结构对电池转化效率的协同作用机制；研究了光伏/热器件的多场耦合特性，阐明了电路和温度场的相互影响机制；研究了光伏/热器件的跨尺度效应，明确太阳能-电能-热能转化链条与调控理论。

1.3 聚光太阳能复合发电系统

研究了聚光太阳能特性，提出了能量梯级匹配的新型塔式光伏-光热复合发电系统，在未影响光伏效率的同时，热质温度提高至150℃以上，综合发电效率达34%。针对风光利用中的弃风弃光问题，建立了新型可切换光伏-光热系统，通过电-热转换实现弃电热存储，具备匹配负载和降低弃风弃光率的潜力。建立了柔性电、热输出光伏-光热系统，新型系统可再生资源的渗透性提高15%，度电成本降低8.8%。

2. 储热/热化学储能

技术领域：储热中的传热传质问题；热能存储材料开发；多相传输过程；热化学制氢；热化学制燃料；太阳能热化学储能。

2.1 热能存储材料-单元-系统

研究了有机、熔融盐、金属基等定型复合相变材料的成型工艺、热物性和循环稳定性；研究了复合热化学跨季节储热材料的制备方法，吸脱附性能及反应动力学特性；研究了高温金属基相变材料的微胶囊化封装方法、储热能力、耐氧化性和防腐蚀效果；研究材料相变关键过程的演变机理与调控机制。开发的相变微胶囊储能材料，显著改善储热/放热性能。深入分析发现，在储热与放热过程中，相变微胶囊中掺杂膨胀石墨，极大的改善了换热器的换热性能。

探究储热过程的热性能影响因素，分析传热强化方法。研究了球形、管束式/套管式、管壳式和级联式等类型的相变储热单元中熔融盐、石蜡等相变材料的储热过程；分析了结构、传热流体的温度和流量等因素对储热单元热性能的影响；探讨了翅片、泡沫铜等方法对储热单元的传热强化作用。

研究了堆积床斜温层储热系统的动态循环特性，揭示了相变颗粒堆积床斜温层分层机制和传热规律；研究了堆积床斜温层储冷系统以超临界液氮和超临界压缩空气为传热流体石英石块作为蓄冷介质的动态热性能；开发了新型低成本、高灵活性、高效率的复合储热系统；研究了高温平板型相变储热系统的循环性能，讨论了不同操作参数的影响效果，提出了设计方法；设计了用于空间加热的电蓄热装置；研究了太阳能跨季节供热系统的多年运行特性。

2.2 太阳能热化学储能

围绕热化学储能材料微观结构与性能的构效关系，结合材料反应动力学与形貌演化规律，构建高循环稳定性的材料的主动设计原则；通过揭示颗粒系热质传递特性，提出热质传递与热化学反应的匹配原理，建立多场耦合分析模型，提出多场耦合协同与强化机制，对储能单元进行拓扑优化与性能调控，实现反应器型式优选，功能性结构设计，波动热流下变工况性能调控。

2.3 太阳能热化学制燃料

围绕高温热化学制燃料技术中催化剂各组分协同作用机理，揭示反应机理及产物选择性调控和定向提质规律，研究催化剂材料抗失活机制，实现高效稳定的复合催化剂体系的遴选和设计；明晰太阳能热化学制氢反应器中光热转化、热质传递与化学反应多场耦合机理与强化机制，探索高效太阳能聚光器匹配集成，建立太阳能连续式热化学制燃料集热反应器设计、优化、调控的理论与方法；研究连续式热化学制燃料反应器中光热转化、热质传递与化学反应多场耦合机理与强化机制，建立太阳能热化学连续式膜反应器设计、优化、调控的理论与方法。

围绕热化学储能单元多相传输过程，明晰材料内热质传递与动力学匹配原理和气固两相流多物理场耦合协同机制，提出性能调控方案。围绕热化学储热过程中移动界面与固定界面上复杂的气固界面反应过程，借助分子动力学模拟和先进表征测试手段，明晰材料内部和纳微界面的扩散-吸附-反应多步连续过程耦合机制，明晰界面处热传导、离子传输、化学反应等过程阻力因素，发展反应型界面动力学理论，提出气固界面传输-反应强化方法。

3. 氢能与燃料电池

技术领域：电解水制氢与燃料电池的关键材料和技术；电解水制氢、燃料电池多物理场模拟及水热管理；氢能与低碳发展战略和规划。

3.1高性能低成本催化剂开发

开展高性能、低成本电解水制氢和燃料电池催化剂研究。采用电沉积法制备铂基催化剂，研究生长机理和动力学参数，用于燃料电池的低载量高性能铂基催化剂；采用静电纺丝法成功制备了用于析氧反应的新型Pt-IrO2纳米纤维催化剂；研究在酸性、高电位下阳极催化剂组分与结构的演变规律及其对析氧性能的影响规律，研究高性能、长寿命催化剂的制备方法、性能衰减机理和优化方案。

3.2 PEM电解池/燃料电池多物理场耦合模拟及水热管理研究

研究了PEM电解池/燃料电池不同运行参数和结构参数对电池内水热分布和电解池性能的影响规律；分析了不同操作条件下内部多物理参数的动态响应特性，提出运行工况的优化方法；设计了一种新型的复合叉指射流流场结构，实现电解池内部液体饱和度、温度和电流密度的分布均匀性提升。针对PEM电解水系统，提出了一种新型的进水温度调节方法，开展了系统的能量效率和㶲效率分析，发展了能源综合高效利用的优化理论和方法。

3.3 PEM电解池两相传输及多场耦合分布特性实验

通过流场可视化、分段式电解池及原位测量方法，获取PEM电解池内部水气两相输运情况及局部电-热分布情况。并基于此结论搭建了具有新型复合射流流场结构的PEM电解池的三维两相稳态模型，提出了新型复合双极板流场结构，该结构可加强流动控制、促进多物理场耦合均匀分布，实现热质传输过程均一性的提升。

4. 电池与电化学储能系统

技术领域：电化学储能中的输运现象；电池与电容材料；电池器件设计及应用；锂离子电池热管理与安全防护；储能电站能量管理系统优化；燃料电池及混合储能；多能互补智慧冷端系统安全高效运行技术。

4.1 电池材料与器件

聚焦于新型二次电池系统电池材料以及相关器件的设计，开发新型具有竞争力的资源丰富、环境友好的电极材料；围绕电池基础科学问题，借助理论计算和实验技术，研究电极的机制-结构-性能之间的关联关系。未来希望结合实际场景需求，进行上、中、下游贯通式研究。

4.2 电池热管理热安全

研究电池热管理和安全防护技术，主要研究方向包括：大规模储能电池系统热管理的流动传热组织方式，不同传热原理下的浸没式冷却技术、储能电池热失控机理分析、极高热流密度下的冷却降温技术、电池应急冷却与热燃阻断技术、冷却系统优化技术等。在热管理与热安全方面，课题组首次提出歧管微针翅流动传热技术、将有关技术应用于电池储能系统、燃料电池系统、芯片冷却等。

航空航天、核电、电力电子等极端条件下的安全运行开展热管理和热防护研究工作，发展从系统、部件到关键过程的多尺度调控方法。

4.3 储能电站数字孪生

随着全球电池储能电站的大规模推广和应用，安全事故频发，安全运维问题亟待解决。本团队围绕储能及动力电池安全运行，开展了多层级热控/热蔓延阻隔技术和数字孪生技术开发。构建从单电池、电堆到集装箱的电化学-热-流-力跨尺度多物理场模型和快速降阶模拟方法，研发测量盲区反演技术，发展运维大数据数据挖掘和非线性神经网络预测方法，构建物模-数模互联接口，建立储能电站数字孪生运维平台。