研究工作主要涉及材料的微觀結構分析和計算模擬、材料中微觀結構和性能之間關係的研究、以及通過微觀結構的設計和最佳化提高材料的性能。材料微觀結構和性能之間關係的研究一直是材料科學領域的重大理論與實驗研究課題。因為微觀結構對材料的物理、化學和力學性質都有重要影響,建立材料的微觀結構和性質之間的關係,可以為材料的設計和加工提供新理論和新方法,為預測和改進材料性能奠定理論基礎。先後參與了國內外10多項重大課題的研究,在國內外核心期刊上發表學術論文46篇,已授權國家發明專利4項,申請日本專利一項。
目前的主要研究內容是燃料電池材料中納米和原子尺度的微觀結構分析和模擬。研究對象包括固體氧化物燃料電池的電解質材料、電極材料以及相關界面,稀土氧化物支持的陽極催化劑等等。通過將微觀結構表征技術——主要是納米和原子尺度的表征——套用到燃料電池材料的研究中,發展微觀組織分析、結構模型建立和計算模擬緊密結合的研究方法,深入地研究燃料電池材料中微觀結構和性能之間關係。並根據以上研究結果進行材料微觀結構的最佳化,大幅提高了燃料電池材料的性能。
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