中国科学院大连化学物理研究所王二东

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王二东，大连化物所研究员。2008年于哈尔滨工业大学电化学工程系获工学博士学位，2008-2010年在香港科技大学机械工程系从事博士后研究工作，2010年受聘于中国科学院大连化学物理研究所。现任醇类燃料电池及复合电能源研究中心金属燃料电池系统研究组组长，研究员，博士生导师。主持承担了国家重点研发计划、中科院重点部署项目等多项重要项目。发表论文近20篇，申请发明专利60余项，已授权20余件。先后获得中科院杰出科技成就奖、辽宁省技术发明二等奖、大连市技术发明一等奖、沈阳分院优秀青年奖、大连化物所青年优秀奖、中国科学院青年创新促进会优秀会员、辽宁省百千万人才工程、大连市青年科技之星等奖励与荣誉。


姓名：王二东        
性别：男
类别：研究员        
学科：电化学工程
职称：研究员        
学历：博士研究生
电话：0411-84379603        
Email：edwang@dicp.ac.cn
地址：大连市中山路457号        
邮编：        

研究方向：
获奖及荣誉：
代表论著：
1. An Exceptionally Facile Synthesis of Highly Efficient Oxygen Evolution Electrodes for Zinc-Oxygen Batteries, ChemElectroChem, 2017.
2. Superior cycling stability and high rate capability of three-dimensional Zn/Cu foam electrodes for zinc-based alkaline batteries, RSC ADVANCES, 2015,5（102）, 83781~83787.
3. High performance cathode for magnesium-air fuel cell based on carbon fiber felt GDL, International Journal of Hydrogen Energy, 2013,38,5885~5893.

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近日，由我所醇类燃料电池及复合电能源研究中心金属燃料电池系统研究组王二东研究员担任首席专家的某部委项目——“锌/空气燃料电池系列”，顺利通过了产品的定型鉴定和项目验收。
　　该项目于2017年12月立项；2020年1月，研制的ZAB-50型锌/空气原电池系统、ZAFC-360型锌/空气燃料电池系统、ZAFC-500型锌/空气燃料电池系统产品通过正样确认；2020年10月，随机抽样的批产产品经军用电子元器件北京第三检测中心鉴定检验合格，2020年11月20日通过了鉴定审查。此外，项目全面完成了设计、工艺和检测技术平台建设，形成了50W-500W锌/空气燃料电池的研制能力，满足锌/空气燃料电池系列产品1500台/年的研发和批量生产要求。
　　目前，相关产品已在西藏阿里地区小批量实际应用，满足了高原环境下专用笔记本、营地照明、通讯装备应急供电等需求，解决了用户的特殊用电需求。该系列产品可广泛应用于通讯、应急照明等便携式移动电源和贮备电源。（文/燕召）

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近日，我所醇类燃料电池及复合电能源研究中心金属燃料电池系统研究组（DNL0313）王二东研究员团队研制的“镁/海水燃料电池及组合能源技术研究”顺利完成3000米水深海试验收，实现了新型镁/海水燃料电池在深海装备上的首次实际应用。
　　在此次验收试验中，镁/海水燃料电池系统由深海多位点着陆器搭载下潜，为该着陆器和漫游者潜水器提供能源，实现多级高效充供电。镁/海水燃料电池系统的最大下潜工作深度为3252米，累计作业时间为24.5小时，累计为系统供电达到了3.4千瓦时，充分验证了新型镁/海水燃料电池的深海供电能力及长时间放电稳定性。新型镁/海水燃料电池以其能量密度高、安全性好、可全海深工作的优点，在深海着陆器、深海原位实验站等海洋装备领域具有很好的应用前景。
　　“镁/海水燃料电池及组合能源技术研究”是国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项项目“深海多位点着陆器与漫游者潜水器系统研究”的下属课题，该项目由中科院深海科学与工程研究所牵头承担，中科院沈阳自动化所、中科院大连化物所、中科院声学所、三亚学院参与共同完成。（文/刘敏 视频/刘敏、梁潇）

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近日，我所燃料电池研究部醇类燃料电池及复合电能源研究中心金属燃料电池系统研究组（DNL0313组）王二东研究员团队在水系锌金属电池电解液研究方面取得新进展。该团队提出双相电解液策略，有效抑制了锌金属负极的枝晶生长和析氢反应，实现锌金属电池的长寿命运行。
　　水系锌金属电池具有高安全性、低成本、环境友好以及较高的能量密度和功率密度等优势，被认为是一种具有应用前景的大规模储能技术。然而，锌负极的不均匀沉积和在水系电解液中的热力学不稳定性，导致枝晶和析氢问题，因而限制了水系锌金属电池的循环寿命。
　　针对上述问题，该团队在前期工作中构建了人工固态电解质界面间相（SEI膜），调控锌负极表面均匀的Zn2+通量，并促进Zn脱溶剂化，实现了高稳定性（5mA/cm2条件下循环700h）的锌负极（Energy Storage Materials，2022；Nano Energy，2022）。在上述工作基础上，团队通过盐析效应设计了一种双相电解液体系。该体系的负极侧电解液富含有机溶剂，而正极侧电解液以水溶液为主。此外，团队探究了双相电解液的制备过程和规律，提出电解液各组分的选择标准。
　　研究发现，富有机相电解液不仅降低水含量28vt.%，还改变了Zn2+的溶剂化结构，此外，原位形成了均匀的ZnOHF固态电解质界面间相（SEI）。这种协同作用有助于抑制水引发的腐蚀反应和枝晶生长，从而实现较高的平均库仑效率（400次循环以上为99.68%）和较长的循环寿命（5mA/cm2条件下循环700h）。在正极侧，水相电解质保持了32mS/cm的离子传导率，并且残留的NMP分子改变了电极/电解质的界面特性，从而加速了氧化还原动力学。采用双相电解质组装的Zn//PANI（聚苯胺）全电池在倍率、循环和贮存性能方面均优于传统ZnSO4电解液基电池。该双相电解质工程策略为设计实用化锌金属电池的电解液提供了新思路。
　　上述工作以“Biphasic Electrolyte Engineering Enabling Reversible Zn Metal Batteries”为题，于近日发表在《美国化学会能源快报》（ACS Energy Letters）上。该工作的第一作者是我所DNL0313组已毕业博士生樊贺飞。上述工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。（文/图 樊贺飞）
　　文章链接：https://doi.org/10.1021/acsenergylett.3c01423