今日19点直播！顶刊主编齐参与！陈萍/焦魁/陈新宇Cell Press Live：氢经济

1997年于厦门大学获物理化学博士学位。1997-2008年就职于新加坡国立大学，2008年加入中国科学院大连化学物理研究所。致力于氢化物能源化学这一研究领域，主要研究内容包括：1. 化学储氢；2. 氢化物介导化学固氮；3. 氢负离子传导。在 Nature、Nat. Mater.、Nat. Energy、Nat. Chem.、Nat. Catal. 等发表论文260余篇，授权发明专利30余项。获自然基金委“杰出青年基金”支持，入选中科院专项人才计划和中组部“万人计划”。荣获首届Mission Innovation Champion（创新使命领军者）和辽宁省自然科学一等奖等。

氢化物在能源存储与化学转化中的作用

氢是宇宙中最早诞生的元素，在人类对物质世界的认识中起到了至关重要的作用。氢与电正性更强的元素或基团化合为氢化物，这类物质在能源存储和化学转化中显示出独特的功效。氢可以从电正性更强的元素或基团中获取电子，化合为以分子、团簇、或体相材料等形式存在的氢化物。本次报告主要探讨氢化物在储氢、催化合成氨和氢负离子传导等方面的独特作用。

氢化物中的氢带有负电荷，可以与带正电荷的氢结合放出氢气分子。这一过程形成了储氢材料设计研发的策略。先后建立了Amide-Hydride 复合物、金属氨基硼烷、金属有机化合物等储氢材料体系，呈现出丰富的物质结构和化学反应特性。

氢化物是电子与质子的载体，而氮气分子活化转化需要电子与质子的给予。这种内在关联启发我们研制了由氢化物与过渡金属组成的复合或络合催化剂体系，探讨了氮气分子在这一类富电子、多组分活性中心上解离活化机制。进一步研究发现氢化物还可通过光生电荷分离实施光催化合成氨。氢化物与氮、氢、氨之间独特的化学作用使低温低压合成氨成为可能。

氢负离子传导被称为固态离子传导领域最后的课题。氢负离子易极化，可在稀土金属氢化物晶格中扩散。然而稀土金属氢化物具有较强的电子电导。我们近期研发发现，通过晶格畸变抑制电子传导，可使LaH3在-40℃呈现超快离子传导状态(电导率 > 10 mS/cm, 活化能 < 0.2 eV)。为电化学储能与转化方式拓展了空间。

天津大学讲席教授，国家储能技术产教融合创新平台常务副主任，英国皇家化学学会会士(FRSC)和工程技术学会会士(FIET)，国际绿色能源协会理事会成员与储能分会主席。主持国家杰青、国家重点研发项目等多个国家级项目。以第一或通讯作者在Nature等期刊发表文章200余篇。曾获得中国汽车工程学会技术发明一等奖，宝钢优秀教师等多个奖项。

超高功率密度燃料电池设计理论与实践

为应对全球气候变化和实现“双碳”目标，全球能源系统正在经历深刻转型。在这一过程中，氢能作为一种低碳能源载体展现了巨大的潜力。氢燃料电池被认为是最具前景的氢能应用技术之一，但如何提高其体积功率密度仍是一个重大技术挑战。

我们的团队重新设计了质子交换膜燃料电池的结构，集成了新的组件，优化了其气、水、电和热的传输路径，成功研发出超薄、超高功率密度的燃料电池。在新的结构中，我们通过引入静电纺丝技术制备的超薄碳纳米纤维薄膜和石墨烯镀层的泡沫镍取代了传统的气体扩散层和沟脊流道，有效地将膜电极组件的厚度减少了约90%，并将反应物扩散导致的传质损失降低了80%以上，最终使燃料电池的体积功率密度提高了约两倍。

陈新宇，华中科技大学教授、博士生导师，国家杰出青年基金获得者，哈佛大学客座研究员，国家高水平海外人才计划青年专家。国际电工电子工程师(IEEE)学会低碳能源系统与政策工作组主席，湖北、江西、西藏电力市场管理委员会委员。研究方向包括电力市场、碳中和转型规划、可再生能源及其并网、能源政策以及负荷预测等。共发表期刊论文80余篇，以第一作者、通信作者在包括《自然》杂志子刊 Nature Energy 、 Joule 《焦耳》、《科学》杂志子刊 Science Advances 等期刊发表论文多篇，被华盛顿邮报、金融时报、科技日报等主流媒体报道。

中国碳中和转型战略与氢能经济

我国电力能源系统的碳中和转型不仅涉及上百万亿的固定资产投资，是能源生产、转化、传输、消费的重大变革。本报告将基于构建的全国电力能源系统高精度数字孪生平台，分析电力能源系统碳中和转型过程中可再生能源资源与经济性、海上风电发展布局、电力能源系统最优投资规划、储能与氢能投资、电动汽车与电网协同发展等关键问题进行量化分析，给出我国电力能源系统的转型优化路径。将重点探讨可再生能源大规模发展下氢能经济性、发展路径、空间布局、以及潜在终端利用场景。