主要研究方向：
1. 高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFC）研究与开发
高温质子交换膜燃料电池具有较高CO耐受性和水热管理优势，是PEMFC的发展趋势。研究方向侧重于耐高温质子交换膜材料（Nafion无机复合膜、PBI/磷酸膜）开发以及系统水热管理优化，并以此开展系统的集成，从而在HT-PEMFC关键材料开发与系统工程化方面进行探索性的研究工作，推进高温质子交换膜燃料电池向实用化方向发展。
2．质子交换膜燃料电池（PEMFC）的数值研究
在不同尺度层次上，对电极、单电池、电池堆及燃料电池系统建立数学模型并进行数值模拟。重点是将燃料电池的电化学反应过程与多相流动传递相耦合，研究其耦合效应和规律，目前侧重于质子交换膜燃料电池多组分传递和动态特性的研究
3．固体聚合物水电解（SPE）研究
固体聚合物水电解过程中的电化学过程与气液两相流动过程的实验研究和模型研究，固体聚合物水电解池中关键材料物理化学特性，如扩散层孔隙率、导电率、表面润湿性等，对水电解池性能影响的研究。

   

081701-化学工程

质子交换膜燃料电池关键材料与部件研发
固体聚合物水电解池过程模拟与系统集成

1997-09--2001-12   中国科学院过程工程研究所   工学博士学位

研究生

博士

2002年至2004年获欧盟FCT奖学金，在葡萄牙波尔图大学工程学院从事博士后研究

2004/01-2014/12，中科院大连化学物理研究所，质子交换膜燃料电池研究

2015/01-至今   中科院青岛生物能源与过程研究所，电化学过程团队负责人、研究员、博导       

申请国家发明专利10余项，其中第一发明人9项

[1] 李晓锦. 一种多级有序孔结构可调的杂原子掺杂碳材料及其制备方法，李晓锦，刘文奇，CN2022111626102. CN2022111626102, 2022-06-22.

[2] 李晓锦. 一种低氢压燃料电池流道结构，李晓锦，刘敏敏，苗纪远，ZL 202222156593.3授权. ZL 202222156593.3, 2022-06-06.

[3] 李晓锦, 于晓光. 一种精氨酸改性的质子交换膜及其制备方法. CN: CN111082113B, 2021-06-18.

[4] 李晓锦, 刘增, 刘文奇. 一种改性燃料电池质子交换膜及其制备方法. CN: CN111048815A, 2020-04-21.

[5] 李晓锦, 刘文奇. 一种梯度疏水膜电极及其制备方法. CN: CN111129554A, 2020-05-08.

[6] 李晓锦, 苗纪远, 刘敏敏. 一种降低模压石墨双极板厚度的流场结构. CN: CN113097523A, 2021-07-09.

[7] 李晓锦, 时冉, 苗纪远. 一种高温燃料电池质子交换膜及其制备方法. CN: CN111342095B, 2021-07-20.

[8] 李晓锦, 苗纪远. 一种用作质子交换膜燃料电池双极板的石墨基导电复合材料及其制备. CN: CN111326759A, 2020-06-23.

[9] 李晓锦, 白兆圆, 苗纪远. 一种类蜂巢形流场的金属双极板. CN: CN111326763A, 2020-06-23.

[10] 李晓锦, 刘文奇. 过渡金属-N/S共掺杂的多孔桑葚状碳材料催化剂及制备和应用. CN: CN111326748B, 2021-11-19.

[11] 李晓锦, 白兆圆. 一种高分配一致性金属双极板流场构型. CN: CN108232229A, 2018-06-29.

[12] 李晓锦, 时冉, 苗纪远. 一种磷硅玻璃掺杂壳聚糖中温质子交换膜及其制备方法. CN: CN108155406A, 2018-06-12.

[13] 李晓锦, 柳臻, 白兆圆. 一种石墨-金属边框复合双极板及其制备方法. CN: CN108063264A, 2018-05-22.

[14] 李晓锦, 白兆圆, 苗纪远, 林春明. 一种质子交换膜燃料电池双极板立体化流场. CN: CN109841864A, 2019-06-04.

[15] 李晓锦, 韩东锐. 一种基于生物质碳材料的多孔板材孔径调变方法. CN: CN107974672A, 2018-05-01.

[16] 李晓锦, 刘文奇, 韩东锐, 孙燕. 一种高孔隙率多孔碳填充的燃料电池流场结构及其制备方法. CN: CN106935885A, 2017-07-07.

在Chem. Eng. Sci.、J. Power Sources、Inter. J. Hydro. Energy发表论文20余篇（其中SCI论文12篇），其中第一作者及通讯联系人SCI论文10篇。

（1） Combined experimental and molecular simulation study of arginine/PBI composite membranes for high- temperature fuel cells, JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE, 2023, 通讯作者
（2） Pt3Fe Nanoparticles on B,N-Codoped Carbon as Oxygen Reduction and pH-Universal Hydrogen Evolution Electrocatalysts, ACS APPLIED NANO MATERIALS, 2022, 第 8 作者
（3） Fluorine enhanced pyridinic-N configuration as an ultra-active site for oxygen reduction reaction in both alkaline and acidic electrolytes, CARBON, 2022, 通讯作者
（4） Polyoxometalate-Cross-Linked Proton Exchange Membranes with Post-Assembled Nanostructures for High-Temperature Proton Conduction, ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, 2022, 通讯作者
（5） Atomic metal, N, S co-doped 3D porous nano-carbons: Highly efficient catalysts for HT-PEMFC, INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, 2021, 通讯作者
（6） Improving the proton conductivity of sulfonated poly (ether ether ketone) membranes by incorporating a crystalline nanoassembly of trimesic acid and melamine, INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, 2020, 通讯作者
（7） Janus few layered graphene with asymmetric wettability as anti-flooding cathode supports in proton exchange membrane fuel cells, Janus few layered graphene with asymmetric wettability as anti-flooding cathode supports in proton exchange membrane fuel cells, PROGRESS IN NATURAL SCIENCE-MATERIALS INTERNATIONAL, 2020, 第 3 作者
（8） Self-healing of super hydrophobic and hierarchical surfaces for gas diffusion layer, INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, 2020, 通讯作者
（9） Self-Assembly Synthesis of Mulberry-Like Fe/N/S-Doped Highly Porous Carbon Materials: Efficient and Stable Catalysts for Oxygen Reduction Reaction, CHEMNANOMAT, 2019, 通讯作者
（10） Heteroatom embedded graphene-like structure anchored on porous biochar as efficient metal-free catalyst for ORR, INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, 2019, 通讯作者
（11） Gold nanorods on three-dimensional nickel foam: a non-enzymatic glucose sensor with enhanced electro-catalytic performance, RSC ADVANCES, 2017, 通讯作者
（12） A new microporous layer material to improve the performance and durability of polymer electrolyte membrane fuel cells, RSC ADVANCES, 2015, 第 5 作者
（13） Development of proton-conducting membrane based on incorporating a proton conductor 1,2,4-triazolium methanesulfonate into the Nafion membrane, JOURNAL OF ENERGY CHEMISTRY, 2015, 通讯作者
（14） Antimony doped tin oxide applied in the gas diffusion layer for proton exchange membrane fuel cells, JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, 2015, 通讯作者
（15） Preparation and properties of Nafion/SiO2 composite membrane derived via in situ sol-gel reaction: size controlling and size effects of SiO2 nano-particles, POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES, 2012, 通讯作者
（16） Investigation on sulfuric acid sulfonation of in-situ sol-gel derived Nafion/SiO2 composite membrane, INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, 2011, 通讯作者
（17） Mass mininzation of a discrete regenertive fuel cell system for on-board energy storage, Journal of Power Sources, 2010, 第 1 作者
（18） Experimental and modeling study on water dynamic transport of the proton exchange membrane fuel cell under transient air flow and load change, JOURNAL OF POWER SOURCES, 2010, 通讯作者
（19） Membrane water-flow rate in electrolyzer cells with a solid polymer electrolyte (SPE), JOURNAL OF POWER SOURCES, 2009, 第 1 作者
（20） The effect of air stoichiometry change on the dynamic behavior of a proton exchange membrane fuel cell, JOURNAL OF POWER SOURCES, 2008, 通讯作者
（21） Modeling of self-induced oscillation in the mixing head of a RIM machine, Canadian Journal of Chemical Engineering, 2007, 第 1 作者
（22） Effects of surface-active agents on mass transfer of a solute into single buoyancy driven drops in solvent extraction systems, CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE, 2003, 
（23） Unsteady motion of a single droplet in surfactant solutions, CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, 2003, 
（24） The Effect of Surfactant on the Motion of a Buoyancy-Driven Drop at Intermediate Reynolds Numbers: A Numerical Approach, JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE, 2001, 
（25） FX—01催化剂上苯与丙烯烷基化反应内扩散过程的研究, 石油化工, 2000, 第 2 作者

作为项目负责人完成/承担国家863课题“高温质子交换膜燃料电池试验系统研究”、国家自然科学基金“基于高温燃料电池的Nafion/无机复合膜微结构与水传递特性的研究”、中科院创新基金“氢氧燃料电池堆的近零排放研究”等多项国家级课题

（ 1 ） 低铂高性能车用质子交换膜燃料电池关键技术研究, 负责人, 地方任务, 2019-11--2021-12
（ 2 ） 氢能电池技术成果产业化开发, 负责人, 境内委托项目, 2019-01--2022-12
（ 3 ） 高性能非铂氢燃料电池阴极材料的研制及氧还原机理研究, 负责人, 中国科学院计划, 2019-10--2021-09
（ 4 ） 住宅用质子交换膜燃料电池综合供能系统集成关键技术, 负责人, 国家任务, 2021-12--2025-11
（ 5 ） 静态排水燃料电池电堆关键技术研究, 负责人, 地方任务, 2021-12--2024-11

已指导学生

陈玉雷  硕士研究生  081701-化学工程  

张龙海  硕士研究生  430117-化学工程  

柯长春  博士研究生  081701-化学工程  

孙燕  硕士研究生  085204-材料工程  

张峰  博士研究生  081701-化学工程  

张冬青  博士研究生  081701-化学工程  

现指导学生

张宗博  硕士研究生  085600-材料与化工  

苏国卿  博士研究生  081701-化学工程  

樊英宁  硕士研究生  081701-化学工程