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彤程材料科学论坛

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【058】课程回顾 | 漫谈电化学能源科技:从材料、器件到AI与商业应用

发布者:  时间:2025-04-15 08:39:00  浏览:

2025年4月11日下午,北京大学《彤程材料科学论坛》(Red Avenue Materials Science Forum)第五十八讲在北京大学图书馆科学报告厅如期举行。中国科学院院士,第三世界科学院院士,国际电化学会前主席,英国皇家化学会会士,厦门大学化学化工学院教授田中群带来题为“漫谈电化学能源科技:从材料、器件到AI与商业应用”的精彩报告。北京大学工学部副主任、北京大学材料科学与工程学院夏定国教授主持并致欢迎辞。

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田中群院士首先介绍了能源化学的重要性及学习方法。他指出,能源化学独具特色,与传统材料、化学学科有所不同,其能够有效提升全局观念和协同能力,对于培养战略科学家和企业家至关重要。他鼓励同学们在学习和科研过程中不仅要追问“为什么”,更要思考“凭什么”,勇于深入挖掘问题的本质。同时,还为同学们学习能源化学提出了诸多宝贵建议,如强调在学习过程中要注重全局性和系统性,关注材料的匹配度、协同性等问题,并培养创新思维,敢于突破传统观念的束缚,以全新的视角看待能源化学的发展。

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随后,田中群院士带领大家回顾了能源发展的历程与现状。从石器时代到青铜器、铁器、钢铁时代,能源品质的不断提升有力地推动了材料的发展。历经三次工业革命的洗礼,如今我们正处于新能源时代和信息时代。然而,我国能源的生产和使用仍面临诸多问题,如过度依赖化石能源、能源结构不合理等,同时在能源使用过程中还存在时间、空间和功率调整等诸多难题,而储能技术则成为了破解这些难题的关键所在。

田院士指出,1800年伏打电堆的发明开启了电化学能源乃至电力科技与产业的新纪元,其发展与产业需求和社会发展紧密相连。电能以其能量转换效率高、传输和使用便利、绿色环保等诸多优点备受青睐,而化学能则具有高能量密度和便于存储的优势,电化学能源成功实现了两者的高效匹配和转换。在新能源领域,如光伏、风电等,电化学储能发挥着至关重要的作用。但目前大规模电化学储能仍面临着储能成本、能量密度、安全性等诸多挑战,亟待进一步的研究和创新。

能源存储是解决可再生能源的间歇性和不稳定性问题的关键所在,对于实现能源的高效利用和可持续发展具有极其重要的意义。田中群院士详细介绍了多种储能技术,包括抽水蓄能、电化学储能等,深入分析了它们的优缺点和适用场景,并着重强调了电化学储能产业链的发展现状和前景。

在论坛的最后,田中群院士对能源存储领域的未来趋势进行了展望。他认为人工智能将在电化学能源领域大放异彩,实现在工作状况下实时检测、解析、决策和调控优化等一系列功能甚至全闭环自动操作,并由此获得大量数据,有望针对电化学能源体系实现部分优化、全局优化和全新赛道三个不同层次的提升乃至飞跃。他鼓励同学们密切关注能源存储领域的前沿技术和发展动态,积极投身于科研和创新工作,为推动能源化学的发展贡献自己的力量。

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报告结束后,田中群院士与参会的老师及同学们作了进一步交流。北京大学工学部副主任夏定国教授为田中群院士赠予《彤程材料科学论坛》授课证书并合影留念。