能源化學學科發展戰略研究

《能源化學學科發展戰略研究》是依託廈門大學，由田中群擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：能源化學學科發展戰略研究
• 項目類別：專項基金項目
• 項目負責人：田中群
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

能源化學領域的研究具有重要的科學意義。能源問題是國際重大科學前沿。國際頂尖期刊多次闡述了能源問題的挑戰性和化學與能源科學密不可分的關係。化學能夠在分子水平上揭示能源轉化過程中的本質和規律，為提高能源利用效率提供新理論、新思路，並為新能源和節能新技術的開發提供低成本、高效率的新材料和新技術，而能源科學中的重大科學問題也不斷為化學提出新的挑戰。能源化學領域的研究具有深遠的戰略價值。能源化學領域的研究在國內外均處在起步階段，能源化學專業也還未包含在國際ESI的學科目錄中。如能以國家重大需求為導向，結合化學學科和能源學科的發展趨勢，儘快率先對能源化學領域的研究進行全面的戰略部署，增設能源化學專業，必將在全國乃至世界範圍內搶占能源化學的人才培養、學科建設和科學研究等方面的戰略制高點，並創造新的經濟成長點，推動能源產業結構最佳化，為實現新一輪跨越式發展提供堅實的科技支撐和豐富的人才資源。

結題摘要

能源問題是制約我國可持續發展的重大瓶頸，關乎國家戰略安全。化學學科在解決能源問題方面發揮著舉足輕重的關鍵作用。因此，以能源物質和能源體系為研究對象，以化學原理和方法為研究手段，由能源科學與化學學科交叉形成的新興學科——能源化學正在成為國際熱點。目前，國內外在能源化學的科學研究和學科建設方面基本上處於同一條起跑線上。我國如能及時規劃能源化學學科發展戰略並儘早統籌布局，必將對搶占相關研究領域的國際制高點和建設國際一流學科產生重要且積極的作用。 本項目以“世界一流、國家急需”為目標，通過深入調研能源化學領域的發展歷史和針對我國的能源資源特色和使用現狀，凝練出擬突破能源化學與相關技術中的若干重大基礎科學問題和關鍵技術，進而提出未來10年中國能源化學學科發展戰略。建議重點關注碳資源的最佳化利用、能源的化學存儲與轉化、燃燒化學和高溫化學、能源化學基礎等研究方向。凝練各個方向存在的關鍵科學問題和目標體系，例如，碳資源的最佳化利用（包括合成氣化學及其它低碳化學和生物質轉化化學），能源的化學存儲與轉化（包括大規模儲能型電池（如液流電池）、汽車動力型電池（如金屬-空氣電池）），太陽能的轉化與利用（如鈣鈦礦型太陽能電池），燃燒化學和高溫化學（如高溫電解水蒸汽制氫、高溫燃料電池），以及能源化學過程中的表界面問題和新型能源材料的製備化學（如新型二維材料）。針對我國環境惡化的現狀，特別關注發展與節能環保緊密相關、能源轉化效率高的煤化工、熱電聯產技術和催化、電、光聯用新技術。 項目著眼於國家能源的人才急需和上述各方向的未來發展趨勢，搭建了能源化學學科的基本學科框架體系。建議以催化化學、電化學、光化學、燃燒化學、材料化學、動力學、理論化學等作為主要學科基礎，強化多學科交叉，形成比較完善的能源化學科學體系。構建並試行能源化學本科和研究生專業課程模組，系統培養能源化學專業人才。建設能源化學研究平台和重大設施，創新相關機制體制，形成人才培養、學科建設和科學研究三位一體的協同創新模式，推進前沿性探索研究和新能源技術開發的結合，引領國際能源化學研究方向。 通過實際研究工作，開展能源化學學科建設，促成教育部批准成立國際上首個能源化學本科專業。編譯出版3部能源化學學科相關著作，將集結上述研究成果成書出版，已形成初稿，待進一步修改完善，有望作為國家制定能源發展戰略的政策參考，以及相關學科研究人員和科技管理人員的學習