华中科技大学材料学院材料科学与技术系黄云辉教授

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黄云辉，男，1966年5月生，江西省崇仁县人。华中科技大学教授，博士生导师，校学术委员会委员，材料科学与工程学院院长，“大型电池关键材料与系统”教育部重点实验室主任，华中科技大学-武汉钢铁集团联合实验室主任。教育部“长江学者”特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，新世纪“百千万人才工程”国家级人选，科技部“863”计划材料领域主题专家组专家，国家自然科学基金工程与材料科学部评审组专家，“新型能源材料与器件”教育部创新团队负责人，苏州工业园区科技领军人才。

黄云辉

基本信息
黄云辉   Huangyh
职称职务： 教授、材料学院院长
电话：027-87558241
传真：027-87558241
电邮：huangyh@mail.hust.edu.cn
地址：先进制造大楼西楼
主页：http://www.sysdoing.com.cn/

科研成果
主要研究领域为锂离子动力与储能电池（包括正极材料、负极材料、电池工艺、电池成组与管理系统、以及下一代高比能的锂硫电池和锂-空气电池）、钠离子电池、固体氧化物燃料电池，承担了包括国家杰出青年科学基金、科技部“863”专题和重点课题、国际合作（中德电动汽车产学研合作、中英储能电池合作）等10余项国家级和省部级科研项目。以第一作者或通讯作者在Science、Adv. Mater.、ACS Nano、Energy Environ. Sci.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Funct. Mater.、Sci. Rep.、Chem. Mater.、J. Mater. Chem.等国内外著名学术期刊上，累计发表学术论文150余篇，他引近3000次，授权或公开专利10余项。近年来发表的代表性学术论文：
(1) Y. H. Huang, R. I. Dass, Z. L. Xing, J. B. Goodenough, “Double Perovskites as Anode Materials for Solid-Oxide Fuel Cells”, Science, 2006, 312: 254?257.
(2) L. Qie, W. M. Chen, Z. H. Wang, Q. G. Shao, X. Li, L. X. Yuan, X. L. Hu, W. X. Zhang, Y. H. Huang*, “Nitrogen-Doped Porous Carbon Nanofiber Webs as Anode for Lithium Ion Battery with Superhigh Capacity and Rate Capability”, Adv. Mater., 2012, 24: 2047–2050.
(3) J. T. Han, Y. H. Huang*, X. J. Wu, C. L. Wu, W. Wei, B. Peng, W. Huang, J. B. Goodenough, “Tunable Synthesis of Bismuth Ferrites with Various Morphologies”, Adv. Mater., 2006, 18: 2145?2148.
(4) Y. M. Sun, X. L. Hu*, W. Luo, Y. H. Huang*, “Self-Assembled Hierarchical MoO2/Graphene Nanoarchitectures and Their Application as a High-Performance Anode Material for Lithium-Ion Batteries”, ACS Nano, 2011, 5: 7100–7107.
(5) J. T. Han, Y. H. Huang*, W. Huang, J. B. Goodenough, “Selective Synthesis of TbMn2O5 Nanorods and TbMnO3 Micron Crystals”, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128: 14454?14455.
(6) L. Qie, W. M. Chen, H. H. Xu, X. Q. Xiong, Y. Jiang, F. Zou, X. L. Hu*, Y. Xin, Z. L. Zhang, Y. H. Huang*, “High-performance functionalized 3D hierarchical porous carbon for both supercapacitor and lithium-ion battery”, Energy Environ. Sci., 2013, 6: 2497–2504.
(7) Y. M. Sun, X. L. Hu*, J. C. Yu, Q. Li, W. Luo, L. X. Yuan, W. X. Zhang, Y. H. Huang*, “Morphosynthesis of hierarchical MoO2 nanoarchitectures as a binder-free anode for lithium-ion batteries”, Energy Environ. Sci., 2011, 4: 2870?2877.
(8) L. X. Yuan, Z. H. Wang, W. X. Zhang, X. L. Hu, J. T. Chen, Y. H. Huang*, J. B. Goodenough, “Development and Challenge of LiFePO4 Cathode Materials for Li-ion Batteries”, Energy Environ. Sci., 2011, 4: 269?284.
(9) Y. M. Sun, X. L. Hu*, W. Luo, F. F. Xia, Y. H. Huang*, “Reconstruction of Conformal Nanoscale MnO on Graphene as a High-Capacity and Long-Life Anode Material for Lithium-Ion Batteries”, Adv. Funct. Mater., 2013, 23: 2436–2444.
(10) Tao Wei, Y. H. Huang*, Rui Zeng, Li-Xia Yuan, Xian-Luo Hu, Wu-Xing Zhang, Long Jiang, Jun-You Yang, Zhao-Liang Zhang*, “Evaluation of Ca3Co2O6 as cathode material for high-performance solid-oxide fuel cell”, Scientific Reports, 2013, 3: 1125.

担任化学、材料、纳米技术等领域国际学术期刊审稿人：Chem. Rev、Nature Commun.、Adv. Mater.、ACS Nano、Energy Environ. Sci.、J. Am. Chem. Soc.、Sci. Rep.、Chem. Mater.、Chem. Commun.、J. Mater. Chem.等。


主要经历
1984-1988年：北京大学化学系本科
1988-1991年：北京大学化学系硕士研究生（导师：高小霞院士）
1991-1997年：江西省南昌航空大学化学工程系，讲师，副主任
1997-2000年：北京大学化学与分子工程学院博士研究生（导师：徐光宪院士、严纯华院士）
2000-2002年：北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室博士后
2002-2005年：复旦大学先进材料实验室副教授
2002-2004年：日本东京工业大学JSPS（日本学术振兴会）特别研究员（合作导师：山内尚雄教授）
2005-2007年：美国得州大学奥斯汀分校研究员（合作导师：John B. Goodenough院士）
2008-至今：      华中科技大学教授，博士生导师。


研究方向
新型能源材料（锂离子动力与储能电池、固体氧化物燃料电池）、无机功能材料

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黄云辉：离子流调控提升锂金属负极可充性能

在所有的新一代二次电池的负极材料中，锂金属凭借其超高的理论比容量和低氧化还原电势而备受瞩目。不幸的是，锂枝晶的生长限制了基于金属锂负极的二次电池的应用。近年来的研究表明锂枝晶不可能被完全消除。研究人员受到中国传统神话故事“大禹治水”的启发，通过疏导与阻塞相结合的策略实现了对金属锂负极表面锂离子流的调控。研究人员通过将Au修饰在碳纳米纤维的一侧，实现了金属锂在集流体背面的选择性沉积。这使得金属锂与隔膜距离较远，电池的安全性得以保证。CFs@Au-Li负极在长达400周的循环过程中能够保持高达99.2%的库伦效率。由此负极与硫正极匹配成的Li-S电池即使在有限的硫载量下依然能够表现出优异的电化学性能。背侧的选择性沉积为金属锂负极的设计提供了全新的策略。

离子流调控提升锂金属负极可充性能

Xiang J,Yuan L, et al. Improved Rechargeability of Lithium Metal Anode via Controlling Lithium‐Ion Flux[J]. Advanced Energy Materials, 2018.

DOI: 10.1002/aenm.201802352

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201802352?af=R

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黄云辉Angew.：基于全甲基化环醚的稳定的Li-O2电池电解质

醚类电解质凭借其高稳定性被广泛应用于Li-O2电池中。但是，醚类电解液仍然容易受到氢抽提反应中的超氧化物和单线态氧的进攻，因此容易导致长期循环过程中的性能衰减。在本文中，华中科技大学的黄云辉教授团队提出了一种全甲基化的环醚用于实现超稳定的Li-O2电池。这种环醚结构中不包含任何α碳原子上的氢原子，因此从根本上避免了氢抽提反应的发生，所以其能够在超氧化物和单线态氧存在的情况下保持稳定。

Li-O2电池电解质

Huang Z, Zeng H, et al. A stablelithium‐oxygen battery electrolyte based on fully methylatedcyclic ether[J]. Angewandte Chemie International Edition,2018.

DOI:10.1002/ange.201812983

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201812983?af=R

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近日，国际著名能源杂志Joule（Cell子刊）刊发了我院黄云辉/沈越团队与加拿大达尔豪斯大学Jeff. R. Dahn合作研究成果：Ultrasonic Scanning to Observe Wetting and “Unwetting” in Li-Ion Pouch Cells。与传统的X射线扫描、中子探测等技术相比，利用超声探测技术表征电池电解液润湿性能不仅便宜，同时能够更为方便、快速地探究电解液和内部气体情况。华中科技大学材料科学与工程学院博士研究生邓哲为论文第一作者，材料科学与工程学院沈越副教授、黄云辉教授、加拿大达尔豪斯大学Jeff. R. Dahn教授为论文共同通讯作者，华中科技大学为第一完成单位。我院黄云辉/沈越团队在超声探测技术领域有着强劲实力，不仅在华中科技大学无锡研究院对该技术进行了成果转化，将这一锂电池安全检测、寿命预测的优良设备推向应用，同时产品远销海内外，是电池研究者、电池制造商和电池检测者的必备神器，如助力Jeff. R. Dahn刚发完两篇Nature Energy又发本篇Joule。该项目的研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划的资助和NSERC/Tesla Canada Industrial Research Chair Program的赞助。
这项技术必将推进电池产业进步！面向世界科技前沿，面向国家重大需求，面向国民经济主战场，我们需要更多的应用产品、原创技术、国产仪器，将研发成果投入应用，促进科技发展，创造美好未来。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.07.014