聚焦机器学习等先进方法辅助实验加速新能源材料数字化制造以及材料高通量设计平台搭建，利用大数据驱动高稳定电池关键材料的快速预测与制备。开发高性能锂离子电池、以及高丰度低成本钠/锌离子电池器件，在集成水平实现电池能量密度、安全性及充放电速率的快速提升。

   

070304-物理化学
080501-材料物理与化学
0805J1-纳米科学与技术

锂/钠离子电池正负极表界面稳定性研究、界面电化学研究（与英国南安普顿大学合作研究）；锂离子电池固态电解质材料理性设计。
多价离子电池如锌离子电池正负极高通量设计
机器学习辅助新一代金属电池关键材料高通量设计。

2018-08--2021-02   University of Southampton/Faraday Institution   博士后
2015-09--2017-08   The Queen's University of Belfast   国家公派联合培养博士
2012-09--2018-01   华东理工大学   博士

2018-08--2021-02   University of Southampton/Faraday Institution   博士后

功能材料前沿

   

（1） Acidic Nitrate Electroreduction with Ultrahigh Energy Efficiency, Angewandte Chemie International Edition, 2025, 第 8 作者  通讯作者
（2） AI-Driven Discovery and Molecular Engineering Design for Enhancing Interface Stability of Black Phosphorus, Angewandte Chemie International Edition, 2025, 第 1 作者  通讯作者
（3） Scalable synthesis of liquid-derived graphitic aggregates enabling high-rate graphene-coated anode, Nature Sustainability, 2025, 第 4 作者  通讯作者
（4） Scalable synthesis of liquid-derived graphitic aggregates enabling high-rate graphene-coated anode, Nature Sustainability, 2025, 第 4 作者  通讯作者
（5） Vacancy Engineering on MnSe Cathode Enables High‐Rate and Stable Zinc‐Ion Storage, Advanced Functional Materials, 2025, 第 6 作者  通讯作者
（6） Machine Learning for Data-driven Design of High-Safety Lithium Metal Anode, STAR PROTOCOLS, 2024, 第 8 作者  通讯作者
（7） Edge and lithium concentration effects on intercalation kinetics for graphite anodes, JOURNAL OF ENERGY CHEMISTRY, 2024, 第 3 作者  通讯作者
（8） Bifunctionally Electrocatalytic Bromine Redox Reaction by Single-Atom Catalysts for High-Performance Zinc Batteries, ADVANCED MATERIALS, 2024, 第 2 作者
（9） Tailoring MnO2 Cathode Interface via Organic–Inorganic Hybridization Engineering for Ultra-Stable Aqueous Zinc-Ion Batteries, Advanced Energy Materials, 2024, 第 11 作者  通讯作者
（10） Recent advances in developing multiscale descriptor approach for the design of oxygen redox electrocatalysts, ISCIENCE, 2023, 第 3 作者  通讯作者
（11） Co‐Free Layered Oxide Cathode Material with Stable Anionic Redox Reaction for Sodium‐Ion Batteries, Advanced Energy Materials, 2023, 第 1 作者  通讯作者
（12） Lithiophilic single-atom Co on carbon nanosheets synergistically modulates Li deposition enable dendrite-free lithium metal batteries, JOURNAL OF POWER SOURCES, 2023, 第 2 作者  通讯作者
（13） Origin of oxygen-redox and transition metals dissolution in Ni-rich LixNi0. 8Co0. 1Mn0. 1O2 cathode, The Journal of Chemical Physics, 2023, 第 1 作者  通讯作者
（14） Data-driven Discovery and Intelligent Design of Artificial Hybrid Interphase Layer for Stabilizing Lithium Metal Anode, Matter, 2023, 第 1 作者  通讯作者
（15） Regulating Electron Distribution of P2-Type Layered Oxide Cathodes for Practical Sodium-Ion Batteries, Materials Today, 2023, 第 1 作者
（16） Electrochemical nitrate reduction in acid enables high-efficiency ammonia synthesis and high-voltage pollutes-based fuel cells, NATURE COMMUNICATIONS, 2023, 第 11 作者  通讯作者
（17） Rationa Design of Electrolyte Solvation Structures for Modulating 2e−/4e− Transfer in Sodium–Air Batteries, Advanced Functional Materials, 2022, 第 1 作者
（18） Alkaline Tolerant Antifreezing Additive Enabling Aqueous Zn||Ni Battery Operating at -60°C, Angewandte Chemie International Edition, 2022, 
（19） Boosting fast and stable symmetric sodium-ion storage by synergistic engineering and amorphous structure, Nano Energy, 2022, 第 1 作者
（20） Defect-Induced Dense Amorphous/Crystalline Heterophase Enables High-Rate and Ultra-Stable Sodium Storage, Advanced Science, 2022, 
（21） Electronic structure modulation with ultrafine Fe_(3)O_(4) nanoparticles on 2D Ni-based metal-organic framework layers for enhanced oxygen evolution reaction, Electronic structure modulation with ultrafine Fe3O4 nanoparticles on 2D Ni-based metal-organic framework layers for enhanced oxygen evolution reaction, Journal of Energy Chemistry, 2022, 第 2 作者
（22） Carbon stacking hysteresis during lithiation/delithiation of graphite, Journal of Materials Chemistry A, 2021, 第 1 作者
（23） High-Loading Single-Atomic-Site Silver Catalysts with an Ag-1-C2N1 Structure Showing Superior Performance for Epoxidation of Styrene, ACS CATALYSIS, 2021, 第 2 作者
（24） High-loading single-atom silver catalyst with Ag1-C2N1 structure showing superior performance for epoxidation of styrene, ACS Catalysis, 2021, 第 1 作者
（25） Orientation effect of zinc vanadate cathode on zinc ion storage performance, ELECTROCHIMICA ACTA, 2021, 第 2 作者
（26） Mechanism of Li nucleation at graphite anodes and mitigation strategies, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, 2021, 第 1 作者  通讯作者
（27） Molecular Adsorption Kinetics: Nonlinear Entropy-Enthalpy Loss Quantified by Constrained AIMD and Insights into the Adsorption-Site Determination on Metal Oxides, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, 2021, 第 1 作者
（28） Iridium single-atom catalyst on nitrogen-doped carbon for formic acid oxidation synthesized using a general host-guest strategy, NATURE CHEMISTRY, 2020, 第 19 作者
（29） Unraveling the Photogenerated Electron Localization on the Defect-Free CH3NH3PbI3(001) Surfaces: Understanding and Implications from a First-Principles Study, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS, 2020, 第 3 作者
（30） Lithium intercalation edge effects and doping implications for graphite anodes, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, 2020, 第 1 作者  通讯作者
（31） Electronic structure calculations in electrolyte solutions: Methods for neutralization of extended charged interfaces, JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 2020, 第 4 作者
（32） A practical approach to large scale electronic structure calculations in electrolyte solutions via continuum-embedded linear-scaling DFT, The Journal of Physical Chemistry C, 2020, 第 1 作者
（33） Hexamethylenetetramine-mediated growth of grain-boundary-passivation CH3NH3PbI3 for highly reproducible and stable perovskite solar cells, JOURNAL OF POWER SOURCES, 2018, 第 6 作者
（34） First-Principles Insight into the Degradation Mechanism of CH3NH3PbI3 Perovskite: Light-Induced Defect Formation and Water Dissociation, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, 2018, 第 1 作者
（35） Perspective: Photocatalytic reduction of CO2 to solar fuels over semiconductors, JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 2017, 第 1 作者
（36） Unique Trapped Dimer State of the Photogenerated Hole in Hybrid Orthorhombic CH3NH3PbI3 Perovskite: Identification, Origin, and Implications, NANO LETTERS, 2017, 第 1 作者
（37） Identifying the Role of Photogenerated Holes in Photocatalytic Methanol Dissociation on Rutile TiO2(110), ACS CATALYSIS, 2017, 第 2 作者
（38） Ni/Ce0.75Zr0.25O2界面催化 CO2甲烷化密度泛函理论研究, 中国科学：化学, 2016, 第 1 作者
（39） Theoretical insights into how the first C–C bond forms in the methanol-to-olefin process catalyzed by HSAPO-34, Physical Chemistry Chemical Physics, 2016, 第 1 作者
（40） Critical roles of co-catalysts for molecular hydrogen formation in photocatalysis, JOURNAL OF CATALYSIS, 2015, 第 2 作者

   

（ 1 ） 可解释性机器学习辅助多活性位SEI协同催化Li+脱溶剂化的快充锂负极设计研究, 负责人, 国家任务, 2026-01--2029-12
（ 2 ） 多目标导向生成式机器学习辅助锂电池复合负极设计研究, 负责人, 地方任务, 2025-01--2027-12
（ 3 ） 材料人工智能国际联合实验室, 负责人, 研究所自主部署, 2025-01--2026-12
（ 4 ） 人工智能辅助新型高安全金属锂电池负极设计研究, 负责人, 中国科学院计划, 2024-01--2026-12
（ 5 ） 大数据智能驱动高安全锂金属电池有机-无机复合负极设计与应用研究, 负责人, 地方任务, 2023-08--2025-07
（ 6 ） 基于分子自组装方法锂金属负极有机−无机复合人工界面层的功能性构筑研究, 负责人, 国家任务, 2023-01--2025-12
（ 7 ） 基于预嵌入正极和改性锌负极的高安全水系锌基储能电池, 负责人, 地方任务, 2022-11--2024-10
（ 8 ） 高比容量锂离子电池正极界面溶解机制及其结构设计与制备研究, 负责人, 地方任务, 2022-01--2024-12
（ 9 ） 锂金属负极单分子层自组装设计, 负责人, 中国科学院计划, 2022-01--2024-12
（ 10 ） 动力电池正极改性基因库构建与应用, 负责人, 研究所自主部署, 2022-01--2023-12
（ 11 ） Multi-scale modelling of Batteries（英国）, 参与, 其他国际合作项目, 2018-01--2021-06

已指导学生

蔡纯  硕士研究生  085600-材料与化工  

现指导学生

高文霞  硕士研究生  085600-材料与化工  

黄婵  硕士研究生  085600-材料与化工