2025年第四届中国化学会能源化学青年论坛

中国化学会第四届能源化学青年论坛将于2025年8月1日至3日在扬州市召开。本次会议由中国化学会能源化学专业委员会、扬州大学共同主办，扬州大学承办，大会主席为王训教授。

会议以“驱动能源新发展，展望双碳新趋势”为主题，旨在促进我国能源化学及相关领域青年学者间的交流与合作，共同探讨能源领域前沿动态及持续发展，推动产业技术开发与应用。会议组委会诚邀领域专家、学者与研究生参会讨论，同时热烈欢迎产业界人士参加会议。目前报名注册人数已突破500人，报名通道仍在持续开放中

大会主席：王 训

执行主席：丁建宁

组织委员会主席：庞 欢

组织委员会（排名不分先后，按姓氏拼音排序）：

安 阳、从深震、常雪晴、杭欣欣、李 清、李文广、李文婷、

刘 征、庞 欢、皮业灿、苏立新、田 甜、王 冉、杨梅芳、

周会杰、朱荣妹、张 沾、张松涛

会议秘书长：苏立新 李文婷

会议联系人：田 甜 杨梅芳

大会报告专家

1、李永舫院士 中国科学院化学研究所

报告题目：窄带隙有机受体光伏材料

2、黄云辉教授 华中科技大学

报告题目：高比能高安全电池关键材料与技术

3、路建美教授 苏州大学

报告题目：柔性吸附材料定向设计理论及其在化工污染物深度治理和资源化中应用

4、马丁教授 北京大学

报告题目：全暴露金属纳米团簇催化剂用于氢气制备

5、王殳凹教授 苏州大学

报告题目：放射性污染精准控制

以下内容为GPT视角对中国化学会能源化学青年论坛相关领域的研究解读，仅供参考：

能源化学青年研究现状

一、研究热点与前沿方向

清洁能源转化与存储

电催化/光催化：青年研究者聚焦于高效催化剂设计（如单原子催化剂、二维材料），探索CO₂还原、水分解制氢等反应机理，推动绿色氢能发展。例如，利用机器学习筛选催化剂，突破传统试错法效率瓶颈。

锂/钠离子电池：针对高能量密度需求，青年团队开发新型电极材料（如硅基负极、富锂锰基正极）和固态电解质，解决体积膨胀、界面稳定性等问题。

液流电池与氢能：在铁铬液流电池、质子交换膜燃料电池等领域，青年研究者通过分子工程优化电解液性能，降低成本并提升耐久性。

可再生能源系统集成

光-热-电耦合：结合光伏与光热转换，青年团队设计混合能源系统，提高太阳能综合利用率。例如，利用光热催化驱动CO₂加氢制甲醇，实现“负碳”能源循环。

生物质能源：通过热化学转化（如气化、液化）或生物酶催化，青年研究者探索将农业废弃物转化为高附加值燃料（如航空煤油替代品），推动循环经济。

智能材料与器件

自修复电池：青年团队开发具有动态化学键的聚合物电解质，实现电池内部微裂纹的自主修复，延长使用寿命。

柔性储能器件：基于导电聚合物或二维材料，设计可穿戴设备用柔性超级电容器，突破传统刚性器件应用场景限制。

二、青年研究者的优势与挑战

优势

跨学科思维：能源化学涉及化学、材料、物理、工程等多学科，青年研究者更易融合不同领域知识，提出创新性解决方案。

技术敏锐度：对人工智能、原位表征技术（如冷冻电镜、同步辐射X射线吸收谱）等新兴工具的应用更为熟练，加速机理研究与材料开发。

国际合作网络：通过参与国际大科学计划（如ITER核聚变项目），青年学者与海外团队建立深度合作，提升研究影响力。

挑战

资源竞争：高端设备（如球差校正电镜、手套箱）和科研经费的获取仍依赖资深学者，青年团队独立开展大规模实验的难度较大。

成果转化周期长：能源化学从实验室到产业化需跨越“死亡之谷”，青年研究者缺乏工程化经验，易陷入“论文导向”陷阱。

学术评价体系：部分高校仍以影响因子为单一指标，忽视能源化学领域“从0到1”的原创性突破，可能抑制青年学者的探索热情。

三、典型案例与突破

单原子催化剂的规模化应用

中国科学技术大学青年团队通过缺陷工程将Pt单原子锚定在氮掺杂碳载体上，实现高选择性CO₂还原制甲酸，催化剂稳定性提升10倍，为工业级电催化反应器设计提供范式。

固态电池界面调控

清华大学青年研究者利用原子层沉积技术，在硫化物固态电解质与锂金属负极间构建人工SEI膜，将界面阻抗降低至10Ω·cm²以下，为全固态电池商业化铺平道路。

海洋可再生能源利用

厦门大学青年团队开发基于钴-氧簇的仿生催化剂，模拟海洋微生物固氮过程，实现海水直接电解制氢，解决淡水资源短缺对绿氢生产的限制。

四、未来趋势与建议

趋势

数字化能源化学：结合数字孪生技术，构建能源材料数据库与反应路径预测模型，实现“计算-实验-产业”闭环。

极端条件化学：探索高压、超低温等极端环境下能源转化机制，为深空探测、深海能源开发提供理论支持。

伦理与可持续性：青年研究者需关注能源化学全生命周期环境影响，推动“绿色化学”原则在能源领域的落地。

建议

政策支持：设立青年专项基金，降低设备共享门槛，鼓励“揭榜挂帅”式攻关。

产学研协同：高校与企业共建联合实验室，青年学者参与中试放大与工艺优化，缩短成果转化周期。

学术生态优化：建立以“解决实际问题”为导向的评价体系，鼓励青年学者在能源化学领域深耕长期价值。

能源化学青年研究可以应用在哪些行业或产业领域

一、能源生产与转换行业

可再生能源发电

光伏产业：青年研究者开发的钙钛矿太阳能电池通过界面工程提升稳定性，可应用于建筑一体化光伏（BIPV）、农业光伏大棚等领域，降低对传统硅基电池的依赖。

风能/水能：结合电化学储能技术（如液流电池），青年团队设计的风光储一体化系统，解决可再生能源间歇性问题，提升电网调峰能力。

核能：在核燃料循环中，青年学者通过溶剂萃取法优化铀、钚分离工艺，提高核废料处理效率，降低核能安全风险。

氢能产业链

制氢：青年团队研发的光催化/电催化水分解技术，可与光伏、风电结合，构建“绿电-绿氢”生产模式，替代化石燃料制氢（如灰氢）。

储运：基于金属有机框架（MOFs）或液态有机氢载体（LOHC）的储氢材料，青年研究者通过分子设计提升储氢密度，降低运输成本，推动氢能重卡、船舶等交通领域应用。

用氢：在钢铁、化工等行业，青年学者探索氢基直接还原铁（DRI）技术，替代焦炭炼铁，实现深度脱碳。

二、交通运输领域

电动汽车与储能

锂/钠离子电池：青年团队开发的硅基负极、富锂锰基正极材料，可提升电池能量密度至400Wh/kg以上，延长电动汽车续航里程至1000公里。

固态电池：通过硫化物电解质界面修饰技术，青年研究者将固态电池循环寿命提升至2000次以上，推动其在无人机、高端乘用车等场景的商业化。

超级电容器：基于石墨烯/导电聚合物复合材料的柔性超级电容器，可应用于可穿戴设备、智能电网瞬时调频，填补电池与电容器的性能空白。

航空与航运

生物航空燃料：青年研究者利用木质素、废弃油脂等非粮生物质，通过加氢脱氧（HDO）技术合成可持续航空燃料（SAF），降低航空业碳排放。

氨燃料船舶：在航运脱碳背景下，青年团队开发低温氨裂解制氢催化剂，推动氨作为零碳燃料在远洋船舶中的应用。

三、工业与制造业

绿色化工

CO₂利用：青年学者通过电催化CO₂还原技术，将其转化为乙烯、乙醇等高值化学品，替代传统石油化工路线，实现“负碳”生产。

生物基材料：基于微生物发酵或酶催化技术，青年团队将秸秆、甘蔗渣等生物质转化为聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等可降解塑料，替代传统石油基塑料。

钢铁与有色冶金

氢冶金：青年研究者开发的流化床氢基直接还原铁技术，可降低炼铁工序能耗30%以上，减少CO₂排放90%，推动钢铁行业绿色转型。

铝电解：通过惰性阳极材料（如氮化铝）替代碳阳极，青年团队实现铝电解过程无CO₂排放，解决传统霍尔-埃鲁特工艺的高碳排放难题。

四、建筑与城市领域

零碳建筑

相变储能材料：青年团队开发的微胶囊化相变材料（PCM），可嵌入建筑墙体或地板，通过熔化-凝固循环调节室内温度，降低空调能耗30%以上。

光伏幕墙：结合透明导电氧化物（TCO）与钙钛矿电池，青年研究者设计出兼具发电与采光功能的智能玻璃，推动建筑从能源消费者向生产者转变。

智慧城市能源管理

分布式能源系统：青年学者构建的“光伏+储能+充电桩”微电网模型，通过数字孪生技术优化能源调度，提升城市能源利用效率。

碳捕集与利用（CCUS）：在工业园区，青年团队开发的胺基吸附剂与膜分离技术耦合系统，可低成本捕集CO₂并转化为碳酸二甲酯（DMC）等化学品，实现“负碳”工业园区。

五、农业与食品领域

生物质能源

沼气升级：青年研究者通过膜分离技术将沼气中的CO₂去除，提升甲烷纯度至98%以上，可直接替代天然气用于供暖或发电。

微藻制油：利用光生物反应器与代谢工程，青年团队优化微藻产油效率，开发出可替代柴油的生物燃料，同时副产高蛋白饲料。

冷链物流

相变冷链箱：基于纳米复合相变材料的冷链箱，青年学者通过调控相变温度范围，实现药品、生鲜的无电源长途运输，降低冷链物流碳排放。

六、国防与航天领域

高能燃料

离子液体燃料：青年团队设计的含能离子液体（如硝基乙基三甲基铵硝酸盐），具有高能量密度与低蒸气压特性，可替代传统肼类燃料用于卫星推进系统。

金属空气电池：在深海探测器中，青年研究者开发的铝空气电池通过电解液循环再生技术，将能量密度提升至800Wh/kg，延长设备续航时间。

极端环境能源

核热推进：青年学者探索钍基熔盐堆与电推进系统耦合技术，为未来火星探测任务提供高效、紧凑的能源解决方案。

七、未来产业与新兴领域

人工智能+能源化学

青年团队利用机器学习筛选催化剂，将CO₂还原制乙烯的选择性从60%提升至90%，加速新材料发现周期。

通过数字孪生技术模拟电池老化过程，青年研究者优化充电策略，延长电动汽车电池寿命20%以上。

量子能源化学

在量子计算辅助下，青年学者设计出新型光催化剂，突破传统热力学限制，实现常温常压下CO₂高效转化。

能源化学青年领域有哪些知名研究机构或企业品牌

一、国际知名研究机构1. 学术研究机构

麻省理工学院（MIT）能源倡议（MITEI）

研究方向：电催化CO₂还原、固态电池、核能系统。

青年合作：通过“未来能源系统中心”支持博士后与青年学者，与特斯拉、ExxonMobil等企业联合研发。

斯坦福大学Precourt能源研究所

研究方向：光催化制氢、锂硫电池、碳捕集技术。

特色：设立“全球气候与能源计划”，青年研究者可参与跨国合作项目（如与印度合作光伏储能系统）。

德国马普学会（Max Planck Society）

分支机构：马普化学能转换研究所（MPI CEC）、马普固体研究所（MPI FKF）。

突破：开发出单原子层催化剂，将CO₂还原效率提升至90%以上，青年团队主导原位表征技术研究。

日本产业技术综合研究所（AIST）

研究方向：全固态电池、氢能供应链、生物质精炼。

产业联动：与丰田、松下共建“电池创新联盟”，青年学者参与固态电解质规模化生产攻关。

2. 国家实验室与大科学装置

美国阿贡国家实验室（ANL）

设施：先进光子源（APS）、电化学发现中心。

青年支持：设立“能源存储计划”，为博士后提供独立课题经费，推动钠离子电池正极材料产业化。

瑞士保罗谢勒研究所（PSI）

特色：同步辐射光源与中子源技术，支持青年研究者解析催化剂动态结构。

合作案例：与洛桑联邦理工学院（EPFL）联合开发光热催化CO₂制甲醇工艺。

二、国内顶尖研究机构1. 高校与科研院所

中国科学院大连化学物理研究所

研究方向：甲醇制烯烃（MTO）、质子交换膜燃料电池、电解水制氢。

青年平台：设立“张大煜青年学者”计划，支持35岁以下科研人员独立组建团队，近年突破千吨级液态阳光（CO₂加氢制甲醇）中试技术。

清华大学车辆与运载学院

研究方向：固态电池界面调控、锂金属负极保护。

产业转化：与宁德时代共建联合实验室，青年团队开发的固态电解质膜已进入车规级测试阶段。

中国科学技术大学

突破：单原子催化团队（李良彬教授组）实现CO₂电还原制多碳产物选择性超80%，相关技术授权给中石化应用于化工园区减排。

天津大学化工学院

研究方向：生物质能源、离子液体催化。

青年成果：开发出秸秆高效液化制生物航油技术，与海南航空合作完成试飞验证。

2. 国家重点实验室

国家同步辐射实验室（中国科学技术大学）

技术支撑：为青年研究者提供原位X射线吸收谱（XAS）表征服务，揭示电催化剂失活机制。

案例：助力上海交通大学团队优化镍铁层状双氢氧化物（LDH）析氧催化剂性能。

北京高压科学研究中心

特色：利用高压技术调控材料电子结构，青年团队发现高压下锂空气电池氧还原反应路径转变，提升能量密度30%。

三、领先企业与品牌1. 电池与储能领域

宁德时代（CATL）

青年合作：与厦门大学等高校联合培养博士后，重点攻关钠离子电池硬碳负极材料，2023年发布第一代钠离子电池，能量密度达160Wh/kg。

比亚迪（BYD）

研究方向：刀片电池、铁锂电池回收。

青年创新：设立“新能源青年基金”，支持高校团队开发基于深度学习的电池健康状态（SOH）预测模型。

QuantumScape（美国）

技术突破：固态电池初创企业，青年核心团队开发出无负极固态电池设计，能量密度达500Wh/kg，已与大众集团签订联合开发协议。

2. 氢能与可再生能源

隆基绿能

研究方向：光伏制氢、绿氢耦合化工。

青年项目：与西安交通大学共建“氢能联合研究院”，青年团队开发出高效碱性电解槽催化剂，直流电耗降至4.3kWh/Nm³。

Bloom Energy（美国）

特色：固体氧化物燃料电池（SOFC）商业化领先企业，青年工程师团队优化电解质材料，将系统效率提升至65%，应用于数据中心备用电源。

3. 碳捕集与利用（CCUS）

Climeworks（瑞士）

技术：直接空气捕集（DAC）技术商业化标杆，青年团队设计的模块化吸附装置已部署于冰岛“Orca”工厂，年封存CO₂ 4000吨。

中石化碳科公司

国内布局：依托齐鲁石化-胜利油田CCUS示范项目，青年研究者开发出新型胺基吸收剂，降低捕集成本至300元/吨CO₂以下。

四、国际合作平台与青年项目

Mission Innovation（MI）

发起方：23个国家及欧盟，聚焦清洁能源创新。

青年机会：设立“MI Champions”计划，资助35岁以下研究者开展跨国合作，如中欧联合研发钙钛矿-硅叠层电池。

全球青年气候网络（GYCN）

定位：联合国框架下青年气候行动平台，组织能源化学领域青年学者参与COP28等国际会议，推动政策与技术对话。

五、选择建议：青年研究者如何对接资源

学术路径：优先申请国家自然科学基金“优秀青年科学基金”、德国洪堡学者等人才计划，依托顶尖实验室开展前沿研究。

产业路径：关注企业开放课题（如宁德时代“创新实验室”计划），或通过技术入股形式参与初创企业孵化。

国际路径：利用玛丽·居里学者、日本JSPS博士后等项目，积累跨国合作经验，提升全球视野。

能源化学青年领域有哪些招聘岗位或就业机会

一、核心岗位类型与职责1. 研发类岗位

电化学工程师

职责：开发新型电池体系（如固态电池、钠离子电池），优化电极材料与电解质界面。

典型企业：宁德时代、比亚迪、QuantumScape（美国）。

技能需求：电化学测试技术（CV、EIS）、材料表征（SEM、XRD）、多物理场仿真（COMSOL）。

催化工程师

职责：设计高效催化剂用于CO₂电还原、水分解制氢或生物质转化。

典型机构：中科院大连化物所、德国马普化学能转换研究所。

技能需求：密度泛函理论（DFT）计算、原位表征技术（XAS、Raman）、高通量实验设计。

碳捕集工程师

职责：开发吸附剂、膜分离或化学吸收技术，降低工业排放CO₂浓度。

典型企业：Climeworks（瑞士）、中石化碳科公司。

技能需求：化工流程模拟（Aspen Plus）、吸附材料合成、生命周期评估（LCA）。

2. 技术应用类岗位

光伏系统工程师

职责：优化钙钛矿/硅叠层电池工艺，设计光伏制氢一体化系统。

典型企业：隆基绿能、First Solar（美国）。

技能需求：光伏器件制备（PECVD、溅射）、系统能效分析、电气控制。

氢能工艺工程师

职责：开发碱性/PEM电解槽规模化生产技术，设计加氢站网络。

典型机构：国家电投氢能公司、Bloom Energy（美国）。

技能需求：流体力学模拟（CFD）、催化剂涂层（CCM）制备、安全风险评估。

生物质能源工程师

职责：转化秸秆、藻类等生物质为液体燃料或高值化学品。

典型企业：壳牌、中粮营养健康研究院。

技能需求：预处理技术（蒸汽爆破、离子液体）、发酵工艺优化、经济性分析。

3. 管理与交叉领域岗位

能源政策研究员

职责：分析碳交易市场、绿电认证等政策对能源化学项目的影响。

典型机构：国家发改委能源研究所、IEA（国际能源署）。

技能需求：政策文本分析、计量经济学模型、跨文化沟通能力。

技术转移经理

职责：推动实验室成果向企业转化，撰写专利并参与融资路演。

典型平台：清华x-lab、MIT Technology License Office。

技能需求：技术估值、商务谈判、知识产权管理。

ESG分析师

职责：评估能源项目对环境、社会和治理（ESG）的影响，编制可持续报告。

典型企业：S&P Global、四大会计师事务所。

技能需求：GRI标准应用、碳足迹核算、数据可视化（Tableau）。

二、行业分布与头部企业1. 新能源电池产业链

上游材料：贝特瑞（负极材料）、天赐材料（电解液）。

中游制造：宁德时代（动力电池）、亿纬锂能（储能电池）。

下游应用：特斯拉（电动车）、华为数字能源（光储充一体化）。

青年机会：参与钠离子电池硬碳负极开发、锂金属负极保护等前沿项目。

2. 氢能与燃料电池

制氢环节：隆基绿能（光伏制氢）、中国石化（灰氢转绿氢）。

储运环节：中集安瑞科（高压气氢储罐）、国富氢能（液氢装备）。

应用环节：丰田（燃料电池汽车）、亿华通（重卡燃料电池系统）。

青年机会：开发低成本PEM电解水催化剂、优化加氢站安全协议。

3. 碳管理与循环经济

碳捕集：冰岛CarbFix（地质封存）、中国华能（燃烧后捕集示范项目）。

碳利用：LanzaTech（CO₂制乙醇）、中科院过程所（CO₂加氢制烯烃）。

碳交易：上海环境能源交易所、欧洲气候交易所（ECX）。

青年机会：参与碳捕集成本模型构建、设计碳信用衍生品。

三、技能需求与能力提升路径1. 硬技能

实验技术：手套箱操作、电化学工作站使用、原位表征（如Operando XAS）。

计算工具：Materials Studio（分子模拟）、VASP（第一性原理计算）、Aspen Plus（工艺模拟）。

数据分析：Python（Pandas、Matplotlib）、JMP（实验设计）、Origin（绘图）。

2. 软技能

跨学科协作：与机械、电气、计算机工程师共同开发智能能源系统。

技术商业化思维：从实验室数据推导成本曲线，评估技术经济性（TEA）。

全球视野：跟踪欧盟碳边境税（CBAM）、美国《通胀削减法案》（IRA）等政策动态。

3. 证书与培训

专业认证：注册化工工程师、六西格玛绿带（精益生产）。

在线课程：Coursera《能源化学导论》、edX《氢能技术基础》。

行业会议：参加国际电化学会议（ECS）、世界氢能大会（WHEC）拓展人脉。

四、职业发展路径与案例1. 学术路线

博士后→助理教授→ tenure-track教授

案例：某青年学者在斯坦福大学从事CO₂电还原研究，发表《Nature》论文后获加州大学伯克利分校教职，主导建设电催化研究中心。

2. 产业路线

研发工程师→技术经理→CTO

案例：某博士毕业后加入宁德时代，从固态电池电解质研发工程师晋升为部门负责人，领导团队实现车规级固态电池量产。

3. 跨界路线

技术专家→创业者→投资人

案例：某催化领域青年科学家创立光催化制氢初创企业，获红杉资本数千万美元融资，后转型为清洁技术风险投资人。

五、求职策略与资源推荐

信息渠道

学术岗：关注高校人才网、Nature Careers、学术新秀计划（如“海外优青”）。

产业岗：使用猎聘、LinkedIn搜索“能源化学”“电化学工程”等关键词，关注企业校招专场（如宁德时代“天才少年”计划）。

国际机会：申请玛丽·居里学者、日本JSPS博士后等项目，积累海外经验。

简历优化

突出成果：量化研究成果（如“催化剂效率提升30%”“成本降低20%”）。

匹配岗位：根据JD调整技能描述（如应聘电池岗时强调电化学测试经验）。

面试准备

技术面：复习专业课程（如《电化学原理》《催化作用基础》），准备经典问题（如“如何解决锂枝晶问题？”）。

行为面：用STAR法则描述项目经历（如“在XX项目中通过DFT计算筛选出最优催化剂”）。