过程系统工程研究室

About关于研究室

结合测量与计算，解读电池内部。

过程系统工程研究室以新一代汽车和未来能源管理系统为着眼点，研究电池与电化学系统。
该研究室从纳米尺度的材料界面到实际使用环境的尺度进行跨尺度研究，阐明内部的反应、物质传输及其影响因素，并据此提出提升性能的指导方针、推进技术改良。
该研究室以“实际材料测量”“实际复杂三维结构”“实测与计算的融合”“理论模型构建”“优化设计支持”的“五位一体”为座右铭。
研究对象包括锂离子电池、质子交换膜燃料电池、全固态电池、空气电池、氧化还原液流电池、锂硫电池等。

Research研究课题

该研究室致力于阐明电池和电化学系统内部发生的反应与物质运动，目标是制定提升性能的指导方针。以燃料电池和锂离子电池等为对象，将实际材料与结构的测量同数值模拟相结合开展研究。

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燃料电池催化层微观结构的评价↗

利用电子显微镜和X射线CT等高端测量设备，揭示具有几十至100nm左右孔隙的实际催化层的微观结构。将数值重构结构的传输特性与理论模型进行比较，提出催化层存在的问题以及提升性能的指导方针。

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燃料电池内的反应传输模拟↗

该研究室开发大规模模拟器，对难以直接测量的催化层内的电化学反应与物质传输进行耦合计算。通过对炭黑的团聚结构、电解质的包覆结构以及铂催化剂的分布建模来研究其影响，同时也开展液态水两相流的分析。

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适配新型材料的催化层结构设计↗

新型催化剂和电解质的电池特性，是在为传统材料优化的结构和条件下评价的，未必适合这些新材料。该研究室与材料开发的研究团队合作，通过数值分析和理论阐明理想结构，并尝试用喷墨法等方法制作。

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燃料电池的多尺度模拟↗

除催化层内的反应传输分析外，该研究室还跨尺度模拟流道、单电池、电堆内部发生的多相多组分反应传输。在此基础上，开展与系统整体设计及稳定控制相关的研究。

Voices学长学姐的评价

评价基于在读（或曾在读）学生的个人经历，不代表研究室官方观点。评价的有无或数量不代表对研究室的评价。

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