交通新能源材料与装备研究院

重庆交通大学交通新能源材料与装备研究院（简称：交能材融合院）的成立，是响应全球能源革命、服务国家“双碳”和交通强国战略、破解产业技术瓶颈、赋能区域经济升级的重要举措。充分发挥交通新能源材料与装备相关学科及研究领域的综合优势，以重大科研任务为牵引，以成果转化机制改革为动力，以协同创新为抓手，持续推动重大标志性成果产出，提升学校科技创新效能，努力将研究院打造成为交通新能源材料与装备研发高地、青年科技人才培养基地、综合性科技创新与成果转化平台，为学校服务和融入国家及区域重大战略、塑造发展新动能新优势提供重要动力和强力支撑。研究院依托材料学院、航空学院、航运学院相关研究团队组建。现有专职教师22人，其中，博士占比100%，教授占比45.5%，副教授占比31.8%，45岁以下占比77.3%；省部级及青年人才12人（19人次），具有海外经历人员10人。

研究院在绿色能源催化转化材料与氢能技术、高安全高能量储能电池材料与动力系统、交通新能源装备集成等领域形成一系列关键技术：

1、绿色能源催化转化材料与氢能技术

重点开展节能电解海水制氢与相关电极材料制备技术、半导体及多酸光催化制氢材料设计、热催化碳氢化合物解聚胺化/重整制氢材料、热催化生物质高质转化催化材料、单原子催化剂宏量制备与CO2还原定向转化技术、CO2电催化剂设计与反应环境调控、光催化活性位点精准构筑与表界面反应调控机制及NOx资源化利用等研究。

2、高安全高能量储能电池材料与动力系统

重点开展高倍率锂电池高镍三元正极和碳硅负极材料制备及电池储运技术、高能量锂电池-磷酸(锰)铁锂和锌电池-钒基材料结构调控和储能机制、锂/钠离子电池硅碳负极材料、火安全锂离子和锂硫电池材料体系设计、智能感应主动灭火高分子复合材料的构筑及应用、动力电池热失控机理和热蔓延及抑制等安全管控、宽温域储能与高导热材料制备技术、退役锂电池回收再生磷酸(锰)铁锂正极材料、退役锂电池电池级锂镍钴锰盐再生利用等研究。

3、交通新能源装备集成

重点开展镍基功能材料、燃料电池器件及系统（质子交换膜、固体氧化物燃料电池）、船舶新型燃料动力系统设计与关键性能调控理论研究、船舶物理储热储冷与电化学电池联合调控机制和策略、航空氢电混合动力系统建模与控制技术、光电响应换能器结构设计和批量化制备及应用等研究。

研究院围绕“交通新能源材料与装备”领域，主要科研成果如下：

1、单原子催化剂宏量制备与CO2还原定向转化技术

开发了一种金属配位策略能有效合成单原子催化剂，单批次合成3.5 kg、高负载(0.1wt~10wt%)、10种金属元素适用，成本低至0.23元/克。开发了一种绿色清洁燃料生产技术，以CO₂制甲酸为例：实验室日产量 900 mL，选择性超过99%。该技术可适用于甲烷、甲醇等其他清洁燃料生产，助力“双碳”目标。

2、智能感应主动灭火高分子复合材料的构筑及应用

提出并验证了智能感应主动灭火高分子复合材料在储能电池火灾极早期自主感知及快速灭火的多重作用机理，包括化学抑制、热吸收、氧气稀释与保护层形成。构建了针对储能电池局部温升与微弧放电等前兆的多尺度、实时感知系统，实现火灾响应时间控制在5秒以内。开发基于微纳米胶囊封装的全氟己酮快速释放技术，确保低温触发下高效灭火，显著降低火灾蔓延风险。

3、镍资源循环与镍基新材料

采用自主研发的高效催化活性氢还原技术，以电镀镍废水和锂电池回收的镍盐为原料，制备产品纯度高达99.9%以上的单质镍金属、低熵合金、高熵合金等系列产品。提出了基于高空间密度活性氢的镍回收理论，研发了面向高纯镍有效生成的靶向破络技术，开发了高纯镍回收智能装备及其动态调控策略。