研究院概況

同濟(jì)大學(xué)車(chē)用新能源研究院成立于2017年，以同濟(jì)大學(xué)智能型新能源汽車(chē)協(xié)同創(chuàng)新中心、材料科學(xué)與工程學(xué)院、汽車(chē)學(xué)院為依托，實(shí)驗(yàn)室由黃云輝（長(zhǎng)江/杰青）領(lǐng)銜，現(xiàn)有教授（博導(dǎo)）4名、副教授2名、講師1名、博士后1名、在讀研究生20余名。

研究方向主要為面向新能源汽車(chē)應(yīng)用的鋰離子動(dòng)力與儲(chǔ)能電池、鋰離子固態(tài)電池、燃料電池等，涉及電池材料設(shè)計(jì)合成、電芯設(shè)計(jì)、電池成組技術(shù)與梯次利用、工況條件下的電池監(jiān)測(cè)及衰減機(jī)理研究等。承擔(dān)了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、科技部863重點(diǎn)及國(guó)際合作項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金及企業(yè)合作等項(xiàng)目；實(shí)驗(yàn)室成員在Science、Energy Environ. Sci.、JACS、 Adv. Mater. 等期刊上共發(fā)表SCI論文300余篇，其中ESI高被引論文60余篇，引用2萬(wàn)余次，授權(quán)或公開(kāi)發(fā)明專(zhuān)利30余項(xiàng)，獲教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。


同濟(jì)大學(xué)車(chē)用新能源研究院


 實(shí)驗(yàn)室掠影


黃云輝教授在同濟(jì)大學(xué)電池技術(shù)與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新論壇上發(fā)表講話(huà)

智能型新能源汽車(chē)協(xié)同創(chuàng)新中心是為響應(yīng)和落實(shí)國(guó)務(wù)院關(guān)于節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，由同濟(jì)大學(xué)牽頭，聯(lián)合清華大學(xué)、天津大學(xué)、國(guó)家信息中心、上汽集團(tuán)、濰柴動(dòng)力、中電科技集團(tuán)以及國(guó)內(nèi)外相關(guān)高等院校、大型企業(yè)和研究院所等共同培育組建的。

目前中心已取得了階段性建設(shè)成果，并成為上海市高校知識(shí)服務(wù)平臺(tái)。今后將努力建設(shè)成為智能型新能源汽車(chē)技術(shù)研發(fā)的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際一流的創(chuàng)新基地，為實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的技術(shù)升級(jí)與結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)交通的可持續(xù)發(fā)展，為促進(jìn)技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐。

研究方向

動(dòng)力與儲(chǔ)能電池

1. 高比能鋰離子電池
材料是鋰離子電池的核心，設(shè)計(jì)微納結(jié)構(gòu)、優(yōu)化性能、發(fā)展制備及規(guī)模化制備技術(shù)是獲得高性能材料和電池的關(guān)鍵和難點(diǎn)
• 高能量密度 • 高功率密度 • 長(zhǎng)壽命 • 低成本 • 高安全性

2. 下一代電池體系
為了獲得能量密度更高、安全性更高、價(jià)格更便宜、倍率性能更優(yōu)越的電池，需求助于下一代電池體系的開(kāi)發(fā)

• 固態(tài)電池 • 鋰-硫電池 • 鈉離子電池 • 多價(jià)離子/雙離子電池 • 超級(jí)電容器

3. 燃料電池
燃料電池是一種零排放的清潔能源，也是新能源汽車(chē)替代能源選擇之一
• 鉑碳催化劑、低鉑/非貴金屬催化劑
• 質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極、擴(kuò)散層
• 固體氧化物燃料電池

4. 電池成組與安全
針對(duì)動(dòng)力電池應(yīng)用開(kāi)發(fā)成組與安全相關(guān)技術(shù)，解決
• 電池成組技術(shù)
• 全生命周期電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
• 熱管理與安全性
• 梯度利用

應(yīng)用與轉(zhuǎn)化
積極與企業(yè)進(jìn)行合作，將科研成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化
鋰電池超聲掃描系統(tǒng)
動(dòng)力電池梯次利用

隨著使用、充放電次數(shù)的增加，電池容量不可避免地會(huì)下降。當(dāng)電池只有初始容量80%時(shí)，就不適合繼續(xù)在電動(dòng)汽車(chē)上使用。動(dòng)力電池應(yīng)遵循先梯級(jí)利用后再生利用的原則，回收之后可以進(jìn)行梯級(jí)利用。從電動(dòng)車(chē)上換下來(lái)的動(dòng)力電池可以用到對(duì)電性能要求相對(duì)較低的儲(chǔ)能領(lǐng)域，例如風(fēng)能、太陽(yáng)能的儲(chǔ)能中。由于梯度利用的電池成本低，而創(chuàng)造的效益高，這更利于退役動(dòng)力電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的推廣。

我國(guó)的儲(chǔ)能電池目前集中在通訊基站儲(chǔ)能和大型數(shù)據(jù)中心、銀行等UPS儲(chǔ)能。從國(guó)際上看，動(dòng)力鋰電池梯級(jí)利用主要應(yīng)用領(lǐng)域是家庭儲(chǔ)能、新能源分布式發(fā)電儲(chǔ)能、防災(zāi)據(jù)點(diǎn)以及通訊基站等，這些領(lǐng)域應(yīng)用對(duì)能量密度的要求不高，但是對(duì)循環(huán)壽命和價(jià)格要求相對(duì)較為苛刻，需考慮電池回收、轉(zhuǎn)換及運(yùn)輸?shù)榷嘀爻杀?。因?對(duì)退役電池的質(zhì)量、性能鑒別、分級(jí)等測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)方面的研究，完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)顯得十分重要。

產(chǎn)業(yè)應(yīng)用與推廣

本研究方向以新能源汽車(chē)以及動(dòng)力電池行業(yè)為研究對(duì)象，并基于行業(yè)現(xiàn)狀、市場(chǎng)規(guī)模、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局、企業(yè)產(chǎn)品歸類(lèi)、市場(chǎng)集中度、企業(yè)行業(yè)排名、下游客戶(hù)群、上游原材料供應(yīng)等信息，以行業(yè)需求為導(dǎo)向，以實(shí)現(xiàn)效益為目標(biāo)，分析新能源汽車(chē)和動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展前景以及相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的商業(yè)模式。

主要研究?jī)?nèi)容有：

1.行業(yè)現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析：主要包括行業(yè)政策、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情況、主要企業(yè)情況、行業(yè)發(fā)展的利弊、行業(yè)技術(shù)水平、產(chǎn)銷(xiāo)量等

2.行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局：競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域和范圍、市場(chǎng)增長(zhǎng)速度和容量、行業(yè)周期性特征、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的數(shù)量和規(guī)模、市場(chǎng)份額、行業(yè)中產(chǎn)品工藝和技術(shù)變革速度等

3.企業(yè)上下游情況：供應(yīng)商的供應(yīng)能力、分銷(xiāo)商的分銷(xiāo)能力、客戶(hù)情況、本行業(yè)與上下游行業(yè)之間的關(guān)聯(lián)性及影響力

4.企業(yè)行業(yè)地位分析：企業(yè)市場(chǎng)影響力分析、市場(chǎng)排名、品牌影響力分析、研發(fā)能力分析、營(yíng)銷(xiāo)能力分析、管理能力分析，以及公司現(xiàn)有市場(chǎng)狀況、銷(xiāo)售情況、主要競(jìng)爭(zhēng)力分析、競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略分析等

2019年最新發(fā)表論文

(1) Xueying Zheng, ClementBommier, Wei Luo*,Linghao Jiang, Yanan Hao*, Yunhui Huang*, “Sodium metalAnodes forRoom-Temperature Sodium-Ion Batteries: Applications, Challenges and Solutions”, Energy Storage Mater. 2019, 16, 6-23. https://doi.org/10.1016/j.ensm.2018.04.014

(2) Ke Lu, Hong Zhang,Fangliang Ye, Wei Luo*,Houyi Ma*, and Yunhui Huang*, “Rechargeablepotassium-ion batteries enabled by potassium-iodine conversion chemistry”, Energy Storage Mater. 2019, 16, 1-5. https://doi.org/10.1016/j.ensm.2018.04.018

(3) Jingwei Xiang, Lixia Yuan*, Yue Shen, Zexiao Cheng, Kai Yuan, Zezhou Guo, Yi Zhang, Xin Chen and Yunhui Huang*,“Improved Rechargeability of Lithium metal Anode via Controlling Lithium-Ion Flux”, Adv. Energy Mater., 2018, 8(36): 1802352 https://doi.org/10.1002/aenm.201802352

(4) Yiran Zheng, Yu Shi, Yunhui Huang*, “Optimisation with adiabatic interlayers for liquid-dominated coolingsystem on fast charging battery packs”, Appl. Therm. Eng., 2019,147: 636–646. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.10.090

(5) Meilan Xie, Zhimei Huang, XingLin, Yankai Li, Zhaoming Huang, Lixia Yuan, Yue Shen* and Yunhui Huang*,“Oxygen selective membrane based on perfluoropolyether for Li-Air battery withlong cycle life”, Energy Storage Mater., 2019, in press. https://doi.org/10.1016/j.ensm.2018.11.023

(6) Zichao Yan, Liang Tang,Yangyang Huang, Weibo Hua, Yong Wang, Rong Liu, Qinfen Gu, Sylvio Indris,Shulei Chou*, Yunhui Huang*, Minghong Wu*, Shi-Xue Dou, “A hydrostable cathodematerial based on the layered P2@P3 composite with revealed redox behavior ofCu for high‐rate and long cycling sodium‐ion batteries”, Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 131, 1426-1430 https://doi.org/10.1002/ange.201811882

(7) Huang, Ying; Fang, Chun*;Zhang, Wang; Liu, Qingju*; Huang, Yunhui*, “Sustainable Cycling Enabled by HighConcentration Electrolyte for Lithium-Organic Batteries”, Chem.Commun., 2019,55, 608-611 10.1039/C8CC09307E

(8) Zhonghui Gao, Ying Zhao,Haifeng Wang, Yun Wang, Yiming Xu, Baixiang Xu, Lirong Zheng, Chuanhong Jin,Porun Liu*, Huagui Yang, Huijun Zhao, Xianjin Yang, Yunhui Huang*,“Rapid-heating-triggered in situ solid-state transformation of amorphous TiO2 nanotubes into well-defined anatase nanocrystals”, Cryst. Growth Design, 2019, 19, 2, 1086-1094DOI: 10.1021/acs.cgd.8b01604

(9) Fangliang Ye,Dongwei Lu, Xuchun Gui, Tengrui Wang, Xiaoying Zhuang, Wei Luo*, Yunhui Huang*,Atomic layer deposition of core-shell structured V2O5@CNT sponge as cathode forpotassium ion batteries. J. Materiomics, 2019, in press,doi.org/10.1016/j.jmat.2018.05.009.

(10) Xueying Zheng, Haoyu Fu, Chenchen Hu, Hui Xu, Ying Huang, Jiayun Wen, Huabin Sun, Wei Luo*, and Yunhui Huang*. Toward Stable Sodium metal Anode in Carbonate Electrolyte: A Compact, Inorganic Alloy Interface. J. Phys. Chem. Lett., 2019. 2019, 10 (4), 707–714. DOI: 10.1021/acs.jpclett.8b03536

(11) Jian Duan, Wangyan Wu, Adelaide M. Nolan, Tengrui Wang, Jiayun Wen, Chenchen Hu, Yifei Mo, Wei Luo,* and Yunhui Huang*. Lithium–Graphite Paste: An Interface Compatible Anode for Solid‐State Batteries. Adv. Mater., 2019, 31(10), 1807243.https://doi.org/10.1002/adma.201807243(Cover Paper)