賴勤志,男,副教授/博士生導(dǎo)師

出生年月:1981年12月
電話:13591701156
郵箱:laiqinzhi@neuq.edu.cn
1、教育學(xué)習(xí)經(jīng)歷:
2000-2009 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 本、碩、博
2009-2019 大連化學(xué)物理研究所, 項(xiàng)目研究員
2019-至今 威尼斯wnsr9778秦皇島分校 副教授
2、研究工作經(jīng)歷:
2009年于哈爾濱工業(yè)大學(xué)電化學(xué)專業(yè)取得博士學(xué)位后任職于中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所。2019年入職威尼斯wnsr9778秦皇島分校,繼續(xù)深耕液流電池技術(shù)面臨的行業(yè)瓶頸問題,五年間,取得成果如下:
1、針對(duì)鋅溴、鋅鎳液流電池正極溴單質(zhì)毒化、羥基氧化鎳失效問題,提出通過功能化核殼結(jié)構(gòu)解決上述液流電池正極體系各自問題的思路。具體的,通過空心核殼儲(chǔ)溴結(jié)構(gòu)、殼層孔徑篩分功能設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)溴單質(zhì)的限域存儲(chǔ),解決溴單質(zhì)毒化問題;通過羥基氧化鎳核殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、殼層金屬摻雜修飾,實(shí)現(xiàn)對(duì)材料體積膨脹、失效的有效抑制。
2、針對(duì)鋅基液流電池正極反應(yīng)活性低的共性問題,提出了氧化還原耦合電對(duì)催化機(jī)制,通過氧化還原電對(duì)電位調(diào)控,實(shí)現(xiàn)基于固液、液固界面的異相催化,并將技術(shù)拓展至鋅溴及鋅鐵液流電池領(lǐng)域。
3、針對(duì)鋅基液流電池負(fù)極面容量與功率耦合關(guān)系導(dǎo)致的無法滿足大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用的問題,提出了鋅沉積空間限域與多尺度協(xié)同調(diào)控策略。該策略針對(duì)鋅初始沉積、中段沉積、末段沉積的特點(diǎn),結(jié)合時(shí)間、空間調(diào)控技術(shù),實(shí)現(xiàn)全解耦鋅負(fù)極開發(fā),為鋅沉積面容量與功率的解耦提供了新思路、新方法。
4、在鋅基液流電池研究基礎(chǔ)上,逐步開展對(duì)全釩液流電池關(guān)鍵材料的研究工作,針對(duì)液流電池電解液沖刷導(dǎo)致的催化劑易脫落的問題,在開發(fā)高效催化劑、探究材料催化機(jī)制的同時(shí),著重對(duì)催化劑無粘結(jié)劑負(fù)載技術(shù)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),采用與碳?xì)蛛姌O載體同源的碳前驅(qū)體,通過靜電紡絲技術(shù),結(jié)合碳化處理工藝,成功開發(fā)了無粘結(jié)劑催化劑負(fù)載碳?xì)蛛姌O。
5、結(jié)合多體系液流電池關(guān)鍵材料及技術(shù)的研究基礎(chǔ),積極拓展研究廣度與深度,經(jīng)過多年技術(shù)沉淀,2025年與中國石油集團(tuán)就全釩液流電池電堆、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向達(dá)成合作意向,已簽訂開發(fā)合同,標(biāo)志著由鋅基向全釩液流電池技術(shù),由材料向電堆系統(tǒng)的研究拓展及升級(jí)。
綜述,任現(xiàn)職以來發(fā)表SCI文章40余篇,授權(quán)國家發(fā)明專利30余項(xiàng)。2019年入職威尼斯wnsr9778秦皇島分校以來,依靠學(xué)校支持,發(fā)揮自身特點(diǎn),立足基礎(chǔ)研究,聚焦行業(yè)痛點(diǎn),科技創(chuàng)新服務(wù)國民生產(chǎn)主戰(zhàn)場(chǎng),取得良好成效。2020年至2024年間,擔(dān)任中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)液流電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員及液流電池專業(yè)技術(shù)委員會(huì)委員,獲批河北省、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目各1項(xiàng),承擔(dān)橫向項(xiàng)目9項(xiàng),經(jīng)費(fèi)總額1000余萬元,到賬經(jīng)費(fèi)600余萬元。
3、主要研究方向:
主要從事全釩及鋅基液流電池體系方面的工作,對(duì)液流電池關(guān)鍵材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)集成方面有著深厚的研究功底。先后主持參與了國家自然科學(xué)基金、國家973項(xiàng)目以及多項(xiàng)企業(yè)合作項(xiàng)目等,涉及全釩液流電池、鋅溴、鋅鐵電池領(lǐng)域。研究方向涉足電極材料設(shè)計(jì)、電解液溶液化學(xué)、電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電池組結(jié)構(gòu)優(yōu)化等領(lǐng)域。
4、主要科研成果:
代表性文章
· Qinzhi Lai, Siting Liu, Hang Jiang, Jianhua Zhang, Zhikang Zhou, Jianwei Wang, Qianyun Wang, Qian Wang*,Urchin-Like Mesoporous TiN Hollow Sphere Enabling Promoted Electrochemical Kinetics of Bromine-Based Flow Batteries, ,Small, 2024,2309712.
· Qiming Zhang, Hang Jiang, Siting Liu, Qianyun Wang, Jianwei Wang, Zhikang Zhou, Kedi Cai, Qinzhi Lai*, Qian Wang*, Redox-targeting Catalyst Developing New Reaction Path for High-power Zinc-bromine Flow Batteries, J Power Sources,2024,601,234286
· Cui Lantong, Zhang Qiming, Liao Yufeng, Sun Yuning, Wang Qian *,Lai Qinzhi *; Design of VN anode catalyst towards enhanced kinetics for vanadium flow batteries, Chemical Engineering Journal, 468(15),143711-143720, 2023.
· Yuning Sun, Siyu Zhang,Qiming Zhang, Lantong Cui, Pengfei Wang, Yanbin Yin, Qian Wang*, Lai Qinzhi*;Enlarging Zn deposition space via regulating Sn-induced effective interface for high areal capacity zinc-based flow battery, Journal of Energy Chemistry,86(11): 579-586, 2023.
· Chang Nana, Yin Yanbin, Song Yang, Wang Shengnan, Zhang Huamin, Lai Qinzhi *, Li Xianfeng *; Constructing phase-transitional NiSx@nitrogen-doped carbon cathode material with high rate capability and cycling stability for alkaline zinc-based batteries,ACS Applied Materials Interfaces,13(16), 19008?19015, 2021.
· HaoGuodong, Lai Qinzhi*, ZhangHongzhang*; Nanostructured Mn-based oxides as high-performance cathodes for next generation Li-ion batteries, Journal of Energy Chemistry, 59: 547–571,2021 .
· Chenhui Wang, Qinzhi Lai, Pengcheng Xu, Daoyuan Zheng, Xianfeng Li,* Huamin Zhang* Cage-like Porous Carbon with Superhigh Activity and Br2 Complex Entrapping Capability for Bromine-Based Flow Batteries.Advanced Materials DOI: 0.1002/adma.201605815
· Wang, Chenhui; Li, Xianfeng; Xi, Xiaoli; Zhou, Wei; Lai, Qinzhi;* Zhang, Hua.Bimodal highly ordered mesostructure carbon with high activity for Br2/Br- redox couple in bromine. Nano Energy, 21, 217-227, 2016.
· Wang, Chenhui; Li, Xianfeng; Xi, Xiaoli; Zhou, Wei; Lai, Qinzhi;* Zhang, Hua.Relationship between activity and structure of carbon materials for Br2/Br- in zinc bromine flow batteries.RSC ADV. 6,40169-40174, 2016.
· Xi X, Li X, Wang C, Lai Q*, Cheng Y, Zhou W, Ding C, Zhang H. Impact of Proton Concentration on Equilibrium Potential and Polarization of Vanadium Flow Batteries. Chem Plus Chem, 80, 382-389,2015;
· C. Y. hui, Xiaoli Xi,Xianfeng Li,Qinzhi Lai* Performance and potential problems of high power density zinc-nickel single flow BatteriesRSC Adv.5, 1772-1776,2015.
· Cheng Yuanhui, Lai Qinzhi*, Li Xianfeng, Xi Xiaoli, Zheng Qiong, Ding Cong, Zhang Huamin, Zinc-nickel single flow batteries with improved cycling stability by eliminating zinc accumulation on the negative electrode. Electrochimica Acta, 145: 109-115,2014.
· C. Y. hui, H. M. Zhang*, Q. Z. Lai*. Effect of temperature on performances and in situ polarization analysis of zinc-nickel single flow batteries. J. Power Sources, 249, 435-439, 2014.
· Q. Z. Lai, H. M. Zhang*, X. F. Li*. A novel single flow zinc–bromine battery with improved energy density.J. Power Sources,235,1-4,2013.
· C. Y. hui, H. M. Zhang*, Q. Z. Lai*. A high power density single flow zinc nickel battery with three-dimensional porous negative electrode. J. Power Sources, 241, 196-202, 2013.
· L. Q. Zhang, H. M. Zhang*, Q. Z. Lai. A novel design of electrode structure of zinc/bromine redox flow battery with high performance. J. Power Sources, 227,41-47,2013.
代表性授權(quán)專利
· 一種全釩液流電池儲(chǔ)能介質(zhì)及其前驅(qū)體的制備方法和應(yīng)用,ZL 202411774072.1,第一發(fā)明人
· 一種全釩液流電池電解液的制備方法及其應(yīng)用,ZL 202411774068.5, 第一發(fā)明人
· 一種內(nèi)嵌二氧化鈦的空心碳球的制備方法、電極催化材料及其應(yīng)用ZL 202510848172.2,第一發(fā)明人
· 鋅溴氧化還原液流電池正極及其制備 200910265439.6 第一發(fā)明人
· 一種鋅鎳液流電池結(jié)構(gòu)及鋅鎳液流電池系統(tǒng) 201210560255.4 第一發(fā)明人
· 一種堿性鋅釩液流電池 201310306674.x 第一發(fā)明人
· 一種鉛酸-全釩混合儲(chǔ)能電池201310167808.4 第一發(fā)明人
· 一種鋅沉積型液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)及其運(yùn)行方式201010580321.5第二發(fā)明人
· 一種鋅溴蓄電池用電極及其組裝的鋅溴蓄電池201110400210.6 第二發(fā)明人
· 一種鋅離子單液流電池201210260404.5 第二發(fā)明人
· 鋅鎳單液流電池正極及其制備和鋅鎳單液流電池201210260050.4 第二發(fā)明人
· 一種鋅鐵單液流電池 201210315782.9 第二發(fā)明人
· 一種鋰離子-鹵素液流電池 201410491227 第一發(fā)明人
· 一種長壽命鋅溴液流電池結(jié)構(gòu)及其電解液201410659524.1 第一發(fā)明人
· 一種醌多鹵化物液流電池201410653131.X 第一發(fā)明人
· 一種鋅硫單液流電池系統(tǒng)201510604588.6 第一發(fā)明人
· 一種鋅溴單液流電池201610838983.5 第一發(fā)明人
· 一種鋅溴單液流電池結(jié)構(gòu)201621069631.X 第一發(fā)明人
· 一種鋅鎳單液流電池系統(tǒng) 201611092638.8第一發(fā)明人
PCT專利
· 一種醌多鹵化物液流電池 PCT/CN2015/092059 第二發(fā)明人
· 一種長壽命鋅溴液流電池PCT/CN2015/092058 第二發(fā)明人
標(biāo)準(zhǔn)
· 鋅鐵液流電池金屬電極技術(shù)要求,T/CEEIA862-2024 主要撰寫人
· 鋅鐵液流電池金屬雙極板技術(shù)要求,T/CEEIA863-2024 主要撰寫人
5、承擔(dān)項(xiàng)目情況:
已結(jié)題:
· 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃(973項(xiàng)目)第四課題“高效能電池新體系探索”結(jié)題;經(jīng)費(fèi):750萬元 第四課題負(fù)責(zé)人
· 國家自然科學(xué)基金青年(No. 21406219)”結(jié)題;經(jīng)費(fèi):25萬元 主持
· 以色列化工集團(tuán)鋅基液流電池合作;結(jié)題;經(jīng)費(fèi):650萬元 技術(shù)負(fù)責(zé)人
· 以色列化工集團(tuán)鋅基液流電池橫向合作;結(jié)題;經(jīng)費(fèi):800萬元技術(shù)負(fù)責(zé)人
· 長壽命鋅鎳單液流電池組應(yīng)用研究;結(jié)題;經(jīng)費(fèi):500萬元 技術(shù)負(fù)責(zé)人
· 河北省自然科學(xué)基金面上項(xiàng),結(jié)題, 10萬元 主持
· 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)國家項(xiàng)目培育基金,結(jié)題, 30萬元 主持
· 875測(cè)試電堆和測(cè)試臺(tái)架定制項(xiàng)目-上海XX科技,結(jié)題,16萬元 主持
· 鋅溴液流電池關(guān)鍵材料開發(fā)-陜西XX ,結(jié)題,70萬元 主持
· 液流電池用高性能碳?xì)诸A(yù)研開發(fā)-寶武集團(tuán), 結(jié)題,30萬元 主持
· 大連XX科技知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果轉(zhuǎn)化,完成, 10萬元 主持
在研:
· 國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目,2022 -2025, 60萬元 主持
· 先進(jìn)液流電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā),2025-2028, 30萬元 主持
· 全釩液流電池電堆及系統(tǒng)技術(shù)研究,2025-2026, 160萬元 主持
· 低成本鋅鐵液流電池關(guān)鍵材料技術(shù)攻關(guān),2023-2026,100萬元 主持
· 高性能鋅鐵液流電池關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),2024-2027,600萬元 主持
· 液流電池用高性能隔膜測(cè)試開發(fā),2024-2026, 90萬元 主持
· 500W金屬液流電池原型開發(fā), 2023-2025, 50萬元 主持
6、獲獎(jiǎng)及榮譽(yù):
· 中國科學(xué)院創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)成員
· 2014年度中國科學(xué)院杰出成就獎(jiǎng)主要完成人
7、學(xué)術(shù)兼職:
· 液流電池標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)委員
· 液流電池專業(yè)技術(shù)委員會(huì)委員