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科研团队介绍

活性金属与熔盐电化学团队

一、教师团队成员介绍

教授:焦树强,薛济来,卢鑫

副教授:刘轩,葛建邦,宋阳

二、团队研究方向

“熔盐电化学+”交叉研究领域

Nature等TOP期刊论文成果

国际化研究氛围+产学研协同平台

项目团队长期聚焦活性金属与熔盐电化学前沿领域,在焦树强教授、薛济来教授的引领指导下,已建成一支结构合理、经验丰富、产学研融合能力突出的高水平研究队伍。团队现有教授和副教授共6人,在读博士和硕士研究生共计20余名,具备从基础理论到工程转化的一体化创新开发能力。近年来,团队立足国家双碳战略与有色金属冶金产业转型升级需求,先后主持国家重点研发计划项目课题、国家自然科学基金重大项目课题等国家级、省部级及企业委托项目30余项,核心成果获中国有色金属工业科学技术奖一等奖,在Nature、Angewandte Chemie International Edition、Chemical Engineering Journal、Journal of Magnesium and Alloys等国际期刊发表论文80余篇,授权发明专利20余件,部分技术已完成中试验证转化。

依托熔盐电化学技术,团队形成了三个特色鲜明的研究方向。

(1)活性金属(如铝、镁、稀土等)绿色提取与循环再生:聚焦金属资源高效利用与低碳环保需求,研发绿色、低能耗的金属提取、合金制备及废旧金属循环再生技术,优化电化学冶金工艺体系,突破传统冶金高污染、高能耗痛点;

(2)钛电化学提取与精炼:聚焦高端钛材制备关键技术,攻克钛金属低成本高效提取、高纯精炼核心难题,支撑航空航天、高端装备等领域关键材料自主保障。

(3)金属基电化学储能与应用:开发高安全、高容量、长寿命、低成本的新型金属基储能体系(如金属-空气电池、金属离子电池),助力新型储能技术迭代升级与新能源产业高质量发展。

此外,项目团队为中国金属学会熔盐化学与技术分会挂靠核心团队,长期组织承办全国熔盐化学与技术学术会议,为国内高校、科研院所、行业企业的产学研交流搭建平台;同时积极承接冶金学科的国际化发展工作,成功举办“2024年熔盐化学与技术青年国际论坛:创新冶金”国际学术会议,提升了我国在熔盐电化学创新冶金领域的国际学术影响力,作为主要成员主办/参与“北京科技大学-日本东北大学”本科生双边交流项目20余届,为行业人才培养与技术创新提供了重要支撑。

三、团队主要研究成果

1. 高纯钛熔盐电解精炼制备关键技术及应用,中国有色金属工业科学技术奖一等奖,2022。

2. Lu, Xin, Zhengyang Zhang, Takehito Hiraki, Osamu Takeda, Hongmin Zhu, Kazuyo Matsubae, and Tetsuya Nagasaka. A solid-state electrolysis process for upcycling aluminium scrap. Nature, 606 (2022): 511-515. (Impact factor: 69.5)

3. Ge, Jianbang, Xingli Zou, Soroush Almassi, Li Ji, Brian P. Chaplin, and Allen J. Bard. Electrochemical production of Si without generation of CO2 based on the use of a dimensionally stable anode in molten CaCl2. Angewandte Chemie International Edition, 58 (2019): 16223-16228.

4. Liu, Xuan, Zijian Zhu, and Jilai Xue. Electrochemical and corrosion behaviors of the wrought Mg-Y-Zn based alloys with high Y/Zn mole ratios. Journal of Magnesium and Alloys, 9 (2021): 1419-1427.

5. Liu, Xuan, Pengju Zhang, Jilai Xue, Changwei Zhu, Xiang Li, and Zengjie Wang. High energy efficiency of Al-based anodes for Al-air battery by simultaneous addition of Mn and Sb. Chemical Engineering Journal, 417 (2021): 128006.

四、团队主要研究项目

团队依托北京科技大学冶金与生态工程学院及绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室,长期聚焦于电化学冶金、熔盐电化学、金属绿色低碳提取与二次资源增值循环再生等领域的基础理论研究与前沿技术开发。团队核心成员主持和承担了包括国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家科技支撑计划等在内的一大批国家级重大重点科研项目。

代表性项目

1、国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(海外),轻金属熔盐电解升级循环关键技术基础

2、国家重点研发计划课题,高品质铈镨钕合金智能化制备关键技术及应用示范

3、中国宝武低碳冶金创新基金,非常规溶剂电解炼铁新技术基础研究

4、国家自然科学基金面上项目,使用固态自耗型镁阴极的稀土低碳高效氯化物电解制备技术基础

5、国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目,关键金属低碳高效电化学再生技术的多维可持续评价

五、团队学生发展情况

1、涂继国,2014届博士,北京科技大学教授

2、张亚楠,2015届博士,中铝股份集团副总经理

3、郭志超,2017届硕士,中铝未来研究院研发组负责人

4、张子辰,2025届硕士,有研粉末新材料(合肥)有限公司工程师

5、徐玉凡,2026届硕士,出国读博深造

六、其他

科研条件与环境

实验室拥有丰富的教学资源和先进的实验设备,包括:高温原位拉曼光谱仪、高温原位CT装置、高温原位Raman装置、超重力电化学装置、熔盐物性分析系统、电解放大系统、熔盐电化学分析系统、激光导热仪、高温在线XRD等仪器设备、以及COMSOL、Fluent、VASP、Materials studio等分析模拟软件。

学术交流与合作

主办/承办的主要学术交流活动

1、2026 International Round Table on Titanium Production in Molten Salts, Lanzhou, China

2、2026年全国熔盐化学与技术学术会议,上海,中国

3、2025年全国熔盐化学与技术学术会议,武威,中国,

4、2024 International Youth Symposium on Molten Salt Chemistry and Technology: Innovative Metallurgy(2024年熔盐化学与技术青年国际论坛:创新冶金),北京,中国

5、国际知名专家不定期交流活动

合作单位

与国内、外相关大学及企业开展了广泛而深入的交流合作。与国内多家大型金属冶炼企业、新能源材料企业及科研院所建立深厚合作关系。

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开展共同研究的部分单位

团队氛围与活动

定期组织内部学术讨论,鼓励学生积极参与国内外学术会议、申报学科竞赛。近五年,团队多人获得研究生国家奖学金、获全国熔盐化学与技术学术会议优秀报告奖等

课题组高度重视团队文化与科研生态建设,通过组织见面会与师生恳谈会、实验、写作技能培训等多种形式,不断增强团队凝聚力与成员归属感,为科研工作的长期稳定推进提供了有力支撑。

七、团队联系方式

赵国庆,13313207482(微信同号)

欢迎参观,并与学长学姐直接当面交流。若感兴趣,请扫下边二维码预约。

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