高秋明 教授 博士 北京市 研究领域: 新能源 研究方向: 多孔材料化学:能源与环境。针对新能源与空天环境领域对材料的高性能应用需求,主要开展:(1)先进化学电源材料与器件。面向先进化学电源如超级电容器、锂离子电池、锂硫电池、锂氧电池等应用的关键科学与技术,重点研究多孔基电极材料和催化材料的设计制备与绿色合成,开展具有高容量、高功率、高稳定性特征以及特种先进化学电源器件的组装。(2)空天环境催化和净化材料。面向有限空间和特殊环境安全保障关键科学与技术,重点研究具有催化、吸附、分离等高性能的多孔基功能材料。(3)多孔基功能材料制备方法及原理。开展多孔基单原子催化和纳米复合材料微纳结构的设计与精准合成,发展先进性能材料的环境协调及低成本的制备技术,探索结构与性能之间关系的基础理论。 所在单位: 北京航空航天大学

基本信息

所在单位:
北京航空航天大学
机构细分:
化学学院
单位类型:
高等院校
职务:
教授
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1988.9-1992.7     吉林大学化学系 大学本科
1992.9-1997.7     吉林大学化学系 硕博连读研究生(导师徐如人院士)
工作经历:
1998-1999年,美国加州大学圣巴巴拉分校和法国国家科学研究中心拉瓦西研究所博士后(导师A. K. Cheetham教授)
1999-2001年,美国康涅迪格大学博士后(导师S. L. Suib教授)
2000年入选中国科学院“引进国外杰出人才-百人计划”
2001-2010年,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员、博士生导师、课题组组长
2006年8月,日本东京大学JSPS访问学者
2010年至今,北京航空航天大学化学学院 长聘教授、博士生导师
专家介绍:
教授长期致力于多孔结构能源与环境材料化学研究,主持中国科技部纳米重大科学研究计划(973)课题,国家自然科学基金委重点项目、面上项目,中科院百人计划项目、创新基金项目,上海市科委基础研究重点项目、纳米专项;航空科学基金项目等。荣获上海市科教党委系统科技创新人才奖(2006年);荣获国家自然科学奖二等奖(2011年,排名第三)。培养博士28名、硕士10余名,其中1人成长为国家杰青,多人评为高校教授。发表SCI学术论文160余篇,H因子45。入选由美国斯坦福大学发布的“终身科学影响力排行榜”(career-long impact)2023全球前2%顶尖科学家榜单(World’s Top 2% Scientists 2023)。主要科研成果如下:

(1)设计制备高负载铁单原子催化剂、高活性表面边缘分布钴单原子催化剂、镍同核和铜铁异核双原子催化剂等,在锂硫电池多硫化锂转化和锌空电池氧还原/氧释放等反应中性能优异(Appl. Catal. B: Environ. Energy 2024, 349, 123866; Appl. Catal. B: Environ. 2024, 340, 123273; Appl. Catal. B: Environ. 2023, 334, 122876; Chem. Eng. J. 2023, 471, 144553; Chem. Eng. J. 2021, 420, 127601; Small 2023, 2302249; Small 2022, 18, 2001996; Small Methods 2023, 2300519; Chem. Mater. 2021, 33, 5542-5544; J. Mater. Chem. A 2022, 10, 22114-22124)。

(2)设计制备了多孔结构碳/硫、高表面积寡层石墨烯/硫二元和石墨烯/聚合聚吡咯/硫、石墨烯/热解碳/硫等三元复合硫正极材料以及锂复合负极材料等,在锂硫电池中展示出高的电化学储能性能(Energy Environ. Mater. 2023, 6, e12470; ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 18726-18733; ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 28366-28376; J. Mater. Chem. A 2017, 5, 19136-19142; J. Mater. Chem. A 2016, 4, 15140-15147; J. Mater. Chem. A 2016, 4, 8690-8699; Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 617-623)。

(3)设计制备了多孔钴酸镍锌多晶体和钴酸镍纳米线、高比表面积大尺寸石墨烯、掺杂改性高导电性石墨烯、类石墨烯碳基和多孔石墨烯、石墨烯/Fe2O3复合材料等,获得了大量具有高的储能容量超级电容器电极材料,发展了多种在高温等特种环境下不燃烧、高容量特性的超级电容器新体系(J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7016-7022; Small 2011, 7, 2454-2459; ACS Sustainable Chem. Eng. 2017, 5, 1297-1305; J. Mater. Chem. A 2016, 4, 8690-8699; J. Mater. Chem. A 2015, 3, 22005-22011; J. Mater. Chem. A 2015, 3, 5656-5664; Carbon 2019, 150, 93-100; Carbon 2019, 149, 452-461; Carbon 2015, 85, 351-362; Carbon 2010, 48, 3599-3606; Carbon 2010, 48, 2968-2973; Carbon 2009, 47, 2259-2268; Carbon 2009, 47, 820-828; Carbon 2008, 46, 1718-1726; Carbon 2007, 45, 1989-1996; J. Power Sources 2011, 196, 1615-1619; J. Power Sources 2010, 195, 3017-3024; J. Power Sources 2009, 186, 551-556)。

(4)通过水热、溶解热等制备技术,获得了新型结构多孔材料,揭示了制备条件与结构之间的规律(J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 716-717; J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 44, 14346-14347; Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2831-2834; Appl. Catal. B: Environ. 2010, 97, 284-291; Appl. Catal. B: Environ. 2008, 81, 236-243; Chem. Mater. 2004, 16, 2675-2684; Chem. Mater. 2001, 13, 778-786; Biomaterials 2005, 26, 5267-5275; Biosens. Bioelectron. 2009, 25, 948-951; Biosens. Bioelectron. 2007, 22, 1454-1460)。
专家荣誉:
荣获上海市科教党委系统科技创新人才奖(2006年);
荣获国家自然科学奖二等奖(2011年,排名第三)。

科研能力

研究领域:
新能源
研究方向:
多孔材料化学:能源与环境。针对新能源与空天环境领域对材料的高性能应用需求,主要开展:(1)先进化学电源材料与器件。面向先进化学电源如超级电容器、锂离子电池、锂硫电池、锂氧电池等应用的关键科学与技术,重点研究多孔基电极材料和催化材料的设计制备与绿色合成,开展具有高容量、高功率、高稳定性特征以及特种先进化学电源器件的组装。(2)空天环境催化和净化材料。面向有限空间和特殊环境安全保障关键科学与技术,重点研究具有催化、吸附、分离等高性能的多孔基功能材料。(3)多孔基功能材料制备方法及原理。开展多孔基单原子催化和纳米复合材料微纳结构的设计与精准合成,发展先进性能材料的环境协调及低成本的制备技术,探索结构与性能之间关系的基础理论。
英文标签:
Hydrogen Storage;Porous Carbon;Li-s Battery;Characterization;Supercapacitor;Hydrothermal Synthesis;Multidisciplinary;Humanities And Social Sciences;Science;Shuttle Effect
论文著作:
1. Appl. Catal. B: Environ. Energy 2024, 349, 123866.
2. Appl. Catal. B: Environ. 2024, 340, 123273.
3. Appl. Catal. B: Environ. 2023, 334, 122876.
4. Appl. Catal. B: Environ. 2010, 97, 284-291.
5. Appl. Catal. B: Environ. 2008, 84, 790-796.
6. Appl. Catal. B: Environ. 2008, 81, 236-243.
7. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2831-2834.
8. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7016-7022.
9. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 716-717 (Editors' Choice: Coated Catalysts, Science, 2006, 311, 149.)
10. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 44, 14346-14347.
发明专利:
1. 一种碳包覆锑掺杂二氧化锡的离子电池负极材料的制备方法
北京航空航天大学
高秋明; 张强
公开日期: 2018-08-14 申请日期: 2018-01-29 公开号: CN108400315A

2. 一种独立自支撑的MIL-53金属有机骨架膜材料的制备方法
北京航空航天大学
高秋明; 张云露
公开日期: 2015-12-09 申请日期: 2014-05-12 公开号: CN103977715B

3. 一种超级电容器用三维功能化石墨烯及其制备方法
北京航空航天大学
高秋明; 田维乾
公开日期: 2015-01-21 申请日期: 2014-10-16 公开号: CN104299794A

4. 一种天然果壳碳材料的制备及其电化学电容器应用
北京航空航天大学
高秋明; 徐建东
公开日期: 2014-09-24 申请日期: 2014-06-28 公开号: CN104064369A

5. 一种天然果壳碳材料的制备及其电化学电容器应用
北京航空航天大学
高秋明; 徐建东
公开日期: 2014-09-24 申请日期: 2014-06-28 公开号: CN104064369A

6. 含硼多孔碳电极材料及其制备方法
中国科学院上海硅酸盐研究所
郭宏亮; 高秋明
公开日期: 2012-10-31 申请日期: 2008-10-31 公开号: CN101388291B

7. 过渡金属取代的层状氧化钛固定蛋白修饰电极
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 吴益华
公开日期: 2012-06-27 申请日期: 2008-04-30 公开号: CN101281157B

8. 氮掺杂介孔碳固定化酶生物传感材料及其制备方法
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 师琳璞
公开日期: 2012-05-30 申请日期: 2008-12-17 公开号: CN101435792B

9. 用于CO催化氧化的高效纳米催化剂Au-VSB-5
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 陈智
公开日期: 2012-01-25 申请日期: 2009-06-12 公开号: CN101920210B

10. 一种氮掺杂多孔碳材料的制备方法
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 姜金华
公开日期: 2011-08-03 申请日期: 2008-04-30 公开号: CN101306807B

11. 具有荧光特性的高稳定的应用于CO氧化的多孔高效催化剂
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 陈智
公开日期: 2010-12-22 申请日期: 2009-06-12 公开号: CN101920198A

12. 用于CO催化氧化的高效纳米催化剂Au-VSB-5
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 陈智
公开日期: 2010-12-22 申请日期: 2009-06-12 公开号: CN101920210A

13. 一类具有尖晶石结构的钴酸盐纳米线阵列的制备方法
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 朱靖康
公开日期: 2009-12-23 申请日期: 2009-07-21 公开号: CN101607743A

14. 单源化合物一步分解法制备多孔碳电极材料的方法
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 胡娟
公开日期: 2009-12-16 申请日期: 2009-04-03 公开号: CN101604580A

15. 二步法制备氮掺杂多孔碳材料的方法及其用途
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 王焕磊
公开日期: 2009-09-16 申请日期: 2008-12-29 公开号: CN101531357A

16. 氮掺杂介孔碳固定化酶生物传感材料及其制备方法
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 师琳璞
公开日期: 2009-05-20 申请日期: 2008-12-17 公开号: CN101435792A

17. 含硼多孔碳电极材料及其制备方法
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 郭宏亮
公开日期: 2009-03-18 申请日期: 2008-10-31 公开号: CN101388291A

18. 一种碳氮多孔材料及其储氢应用
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 姜金华
公开日期: 2009-02-25 申请日期: 2008-04-30 公开号: CN101372325A

19. 一种纳米片状氧化钛可逆组装酶的方法
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 王启刚
公开日期: 2008-11-19 申请日期: 2006-07-07 公开号: CN100434517C

20. 多孔碳电极材料及其制备方法
中国科学院上海硅酸盐研究所
高秋明; 夏开胜
公开日期: 2008-11-05 申请日期: 2008-03-21 公开号: CN101299397A
科研项目:
主持中国科技部纳米重大科学研究计划(973)课题,国家自然科学基金委重点项目、面上项目,中国科学院百人计划项目、创新基金项目、重大科技基础设施平台项目,上海市科委基础研究重点项目、纳米专项等。

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