美国能源部斥资5.4亿美元推进清洁能源和低碳制造前沿研究

近日，美国能源部(DOE)宣布为54所大学和11个国家实验室投入超过5.4亿美元，支持清洁能源技术和低碳制造研究。详情如下：

1、4亿美元用于能源前沿研究中心

投入超过4亿美元用于新建和延续43个能源前沿研究中心，研究涵盖清洁能源科学、先进制造、量子科学等，以应对阻碍能源技术进步的科学挑战。

2、1.4亿美元支持化学和材料科学基础研究项目

投入1.4亿美元支持53个化学和材料科学基础研究项目以推进清洁能源技术和低碳制造，具体包括：

(1)储能技术。共计资助9个项目，包括：①使用资源丰富材料的电网级电池;②利用糖类回收锂离子电池关键金属;③固态电解质中钠离子传导的动态原子过程;④用于长期储能的低成本和低温固态电池的液态金属电极;⑤使用阴离子作为电荷载体的高能电池界面;⑥金属氧化物直接还原成金属用于储能;⑦水性锌硫电池的钼硫族化合物催化剂开发;⑧了解缺陷对加速Wadsley-Roth型铌酸盐长期储能的作用;⑨储能合成科学研究。

(2)氢能技术。共计资助7个项目，包括：①使用基于石墨烯的碳-硼-氮材料实现可逆储氢和运输;②甲基环己烷脱氢双金属催化剂设计;③经济高效的金属氮化物电解制氢催化剂开发;④硫化钼团簇制氢的表面固定化与水溶性、组成-功能的关系以及机理研究;⑤双电极析氢的电化学辅助脱氢反应;⑥可编程非平衡化学合成氨以高效储氢;⑦先进氢氧化物交换膜电解槽的催化位点和催化剂/膜集成基础研究。

(3)能源材料。共计资助11个项目，包括：①铁磁性氮化物的设计、发现和化学合成;②能源材料结晶和位错动力学的声学改性以降低碳强度;③用于高能量密度液体复杂化学转化的多点催化剂;④稀土混合价态与磁各向异性的相互作用;⑤控制镁铁质和超镁铁质矿物碳化过程中关键元素的地球化学过程;⑥通过金属-氧簇化学转化分离关键材料;⑦仿生人工水通道中的运输和分子识别用于分离镧系元素;⑧金属氧化物中的氢活化和转移;⑨电场调节多电子/多质子氧化还原反应催化剂的热化学性质;⑩二维过渡金属碳(氮)化物中精细调谐氢相互作用控制的分子研究;11用于清洁能源的氟元素选择性分离的自主发现。

(4)太阳能技术。共计资助9个项目，包括：①太阳能制氢生物纳米系统;②胶体组件可编程集成式太阳能燃料生产的可调平台;③界面光谱显微镜研究光阳极水氧化过程;④具有高载流子寿命的磷化物太阳能吸收器设计;⑤太阳能制氢和氮还原的界面现象;⑥用于太阳能转换的多金属簇合物;⑦太阳能光化学的界面电子动力学研究;⑧全色铜光敏剂中的长寿命电荷分离;⑨跨时空协同的光控多电子催化。

(5)CCUS技术。共计资助6个项目，包括：①CO2长期生物封存技术;②超氧化物铀酰基催化剂直接分离空气中的CO2;③离子液体复合材料的CO2捕集机理;④带电聚合物中湿驱动直接空气碳捕集的分子机制;⑤矿物循环提高碳捕集效率的基本驱动机制;⑥用于直接空气碳捕集电场控制固体吸附剂。

(6)碳转化技术。共计资助4个项目，包括：①乙烯直接转化为丙烯的多相催化剂;②塑料循环的自氧化机制和方法;③用于C-H键功能化的新型生物杂化二铁催化剂;④CO2和乙烯偶联制丙烯酸衍生物多相催化剂的计算设计。

(7)核能技术。共计资助2个项目，包括：①核能材料中晶界缺陷产生和传输现象研究;②了解和预测高温熔融盐中辐射诱导的碘形态、化学和迁移。;

(8)制造技术。共计资助5个项目，包括：①电场驱动精密材料合成;②定向、可扩展合成多维大分子以改进增材制造;③精密合成可持续催化剂材料的综合电化学方法;④基本化学构件的低温电催化制造;⑤新型制造中的膜催化剂协同设计。

文章作者：CASEnergy