裴凯
博士，特聘副研究员，青年英才引进人才
电话：0086-13644305394
籍贯：吉林省长春市
通讯地址: 广州市番禺区大学城华南师范大学理5栋，510006
现主要研究方向：
1、可逆质子陶瓷燃料电池；2、催化剂表面修饰；3、氧电极衰减机理； 4、制氢和低级烷烃转化。
教育经历：
2013.09 - 2019.06 中国 吉林大学， 物理学院 凝聚态物理 博士研究生(硕博连读)
导 师： 李红东 教授 (教育部新世纪优秀人才计划)
超硬材料国家重点实验室（原副主任）
2016.09 - 2018.10 美国 佐治亚理工学院，材料科学与工程 国家公派联合培养博士研究生
导 师： Meilin Liu 教授（欧盟院士、Hightower主席）
工作经历：
2019.09 - 2023-08 中国 华南理工大学， 环境与能源学院 博士后 助理研究员
合作导师： 陈 宇 教授（海外青千、珠江学者）
2023.08 - 至今 中国 华南师范大学， 华南先进光电子研究院, 特聘副研究员。
研究经历：
近年来主要从事固体氧化物燃料电池（SOFCs）和可逆质子陶瓷电化学电池（Re-PCECs）的氧电极相关材料的设计、合成以及其在清洁能源转换与存储方面的应用研究，其中包括提高氧电极活性以及稳定性的催化剂表层材料的设计和构建，具有优异耐水、抗CO2、抗Cr性能的新型催化剂材料的研发，以及高性能电化学器件系统的研制。并以第一作者或通讯作者发表7篇SCI论文。共申请国家发明专利7项，已授权6项。共发表高水平SCI 论文 23篇(其中JCR分区：Q1共19篇，Q2共4篇)，被引用总次数1600多次。
研究内容：
1，高性能、高稳定性固体氧化物燃料电池材料特性和结构优化的研究，灵活掌握电池材料的掺杂和优化（稳定性、耐水性以及调控氧空位浓度等），以及基于阳极支撑的氧离子/质子传导电解质单电池的制备测试、表征分析和机理研究；
2，表面修饰双钙钛矿型氧电极材料抗污染的机理研究，具备氧电极催化剂在提高ORR活性和稳定性方面的设计和实施，擅长于在空气和污染物（Cr、CO2和SO2等）环境下氧还原反应的纳米级微观修饰氧电极的催化剂设计与表征分析；
3，高温高湿环境下，表面动态重构可逆氧化物电池纳米异构氧电极及其电解制氢稳定性能的研究，包含对偏压测试条件下的氧电极材料表面析出异构相与性能的构效关系，构建稳定、高孔隙率的氧电极基底骨架和高ORR活性的表面异构相，恒流或者恒压状态下的电解水制氢及法拉第效率测试；
4，中低温、高转换效率电解制氢及传感器的研究，基于SOFCs和Re-PCECs单电池的多燃料（氢气、甲烷、氨气和甲醇液态燃料等）电解池模式稳定运行和传感检测等，利用电化学高效电解水，合成氮气、CO2等方面的低成本制氢和低级烷烃转化。
研究成果：
一、已发表SCI论文：
1．K. Pei, Y. Zhou, K. Xu, H. Zhang, Y. Ding, B. Zhao, W. Yuan, K. Sasaki, Y. M. Choi*, Y. Chen*, and M. Liu*; Surface Re-structuring of a Perovskite-type Air Electrode for Reversible Protonic Ceramic Electrochemical Cells, Nature communication 13(1), (2022) p. 2207.
2．K. Pei, S. Luo, F. He, J. Arbiol, Y. Xu, F. Zhu, Y. Wang, Y. Chen*. Constructing an Active and Stable Oxygen Electrode Surface for Reversible Protonic Ceramic Electrochemical Cells, Applied catalysis. B, Environmental 330 (2023) 122601.
3．K. Pei, Y. Zhou, K. Xu, Z. He, Y. Chen, W. Zhang, S. Yoo, B. Zhao, W. Yuan, M. Liu*, Y. Chen, Enhanced Cr-tolerance of an SOFC cathode by an efficient electro-catalyst coating, Nano Energy, 72 (2020) 104704.2020.9.
4．K. Pei, Y. Zhou, Y. Ding, K. Xu, H. Zhang, W. Yuan, K. Sasaki, Y. Choi*, M. Liu* and Y. Chen*, An improved oxygen reduction reaction activity and CO2-tolerance of La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ achieved by a surface modification with barium cobaltite coatings, Journal of Power Sources, 514（2021）230573.
5．K. Pei, H. Li*, G.Zou, R. Yu, H. Zhao, X. Shen, L. Wang, Y. Song, and D. Qiu. Detonation nanodiamond introduced into samarium doped ceria electrolyte improving performance of solid oxide fuel cell, Journal of Power Sources 342 (2017): 515-520.
6．Q. Wang, J. Hong, Z. Zhang, J. Lia, X, Cao, J. Tang, Y. Geng, J. Wang, X. Li, K. Pei*, Y. Du*, X. Tian*, Visible light-activated ethanol sensor based on flower-like N3-loaded ZnO composites, Sensors and Actuators B: Chemical, 370 (2022)132399.
7．L. Zhang, S. Cheng, K. Pei*, L. Wang*, H. Li*, High temperature UV photodetectors based on the differential negative resistance effect of WO3/diamond PN junctions, Applied Physics Letters, 122, 182102 (2023).
8．Y. Pan, K. Pei, Y. Zhou, T. Liu, M. Liu, Y. Chen*, A straight, open and macro-porous fuel electrode - supported protonic ceramic electrochemical cell. Journal of Materials Chemistry A, 9.17 (2021): 10789-10795.2021.5.
9．K. Xu, K. Pei, B. Zhao, Y. Zhao, Q. Niu, and Y. Chen*, An Oxygen Reduction Reaction Active and Durable SOFC Cathode/electrolyte Interface Achieved via a Cost-Effective Spray-coating. International Journal of Hydrogen Energy, (2021).2021.7.
10．Y.Wang, K. Pei, B. Zhao, Y. Zhao, H. Wang, Q. Niu, and Y. Chen, Enhanced Electrochemical Performance of a Ba0.5Sr0.5Co0.7Fe0.2Ni0.1O3?δ ? BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3?δ Composite Oxygen Electrode for Protonic Ceramic Electrochemical Cells. Energy & Fuels, 35 (17), (2021), 14101-14109.
11．H. Zhang, Y Zhou, K. Pei, Y Pan, K Xu, Y Ding, B. Zhao, K. Sasaki, Y. Choi*, M. Liu* and Y. Chen*. "An efficient and durable anode for ammonia protonic ceramic fuel cells." Energy & Environmental Science, 15, (2022) 287-295.
12．J. H. Kim, S. Yoo, R. Murphy, Y. Chen, Y. Ding, K. Pei, B. Zhao, G. Kim, Y. Choi* and M. Liu*, Promotion of Oxygen Reduction Reaction on a Double Perovskite Electrode by a Water-induced Surface Modification." Energy & Environmental Science, 14, (2021), 1506–1516.
13．Y. Zhou, W. Zhang, N. Kane, Z. Luo, K. Pei, K. Sasaki, Y. Choi, Y. Chen, D. Ding, and M. Liu*, An Efficient Bifunctional Air Electrode for Reversible Protonic Ceramic Electrochemical Cells. Advanced Functional Materials 31,(2021). 2105386.
14．F. He, S. Liu, T. Wu, M. Yang, W. Li, G. Yang, F. Zhu, H. Zhang, K. Pei, Y. Chen, W. Zhou, Z. Shao, Catalytic Self-Assembled Air Electrode for Highly Active and Durable Reversible Protonic Ceramic Electrochemical Cells, Advanced Functional Materials, 2022, 2206756.
15．Y. Wang, H. Zhang, J. Cao, K. Xu, K. Pei, Y. Chen, Highly selective reduction of CO2 through a protonic ceramic electrochemical cell, Journal of Power Sources 524 (2022) 231101
16．Y. Chen, S. Yoo, W. Zhang, J. H. Kim, Y. Zhou, K. Pei, N. Kane, B. Zhao, R. Murphy, Y. Choi and M. Liu*, Effective Promotion of Oxygen Reduction Reaction by in Situ Formation of Nanostructured Catalyst." ACS Catalysis, 2019, 9, 7137?7142.
17．Y. Chen, B. deGlee, Y. Tang, Z. Wang, B. Zhao, Y. Wei, L. Zhang, S. Yoo, K. Pei, J. H. Kim, Y. Ding, P. Hu, F. Tao, M. Liu , A robust fuel cell operated on nearly dry methane at 500 °C enabled by synergistic thermal catalysis and electrocatalysis, Nature Energy volume 3, (2018) 1042–1050.
18．Y. Chen, Y. Choi, S. Yoo, Y. Ding, R. Yan, K. Pei, C. Qu, L. Zhang, I. Chang, B. Zhao, Y. Zhang, H. Chen, Y. Chen, C. Yang, B. deGlee, R. Murphy, J. Liu, M. Liu*, A Highly Efficient Multi-phase Catalyst Dramatically Enhances the Rate of Oxygen Reduction, Joule, 2 (2018) 938-949.
19．Y. Chen, S. Yoo, Y.M. Choi, J.H. Kim, Y. Ding, K. Pei, R. Murphy, Y. Zhang, B. Zhao, W. Zhang, H. Chen, Y. Chen, W. Yuan, C. Yang, M. Liu, A highly active, CO2-tolerant electrode for the oxygen reduction reaction. Energy & Environmental Science, (2018) 11(9), 2458-2466.
20．Y. Chen, S. Yoo, K. Pei, D. Chen, L. Zhang, B. deGlee, R. Murphy, B. Zhao, Y. Zhang, Y. Chen, M. Liu,. An in situ formed, dual‐phase cathode with a highly active catalyst coating for protonic ceramic fuel cells. Advanced Functional Materials 28.5 (2018): 1704907.
21．Y. Chen, S. Yoo, X. Li, D. Ding, K. Pei, D. Chen, Y. Ding, B. Zhao, R. Murphy, B. deGlee, J. Liu, M. Liu,. An effective strategy to enhancing tolerance to contaminants poisoning of solid oxide fuel cell cathodes. Nano Energy 47 (2018): 474-480.
22．L. Wang, S. Chang, C. Wu, K. Pei, Y. Song, H. Li, Q. Wang, D. Sang, Fabrication and high temperature electronic behaviors of n-WO3 nanorods/p-diamond heterojunction. Applied Physics Letters 110.5 (2017): 052106.
23．Y. Song, H. Li, L. Wang, D. Qiu, Y. Ma, K. Pei, G. Zou, K. Yu, Nanodiamonds: a critical component of anodes for high performance lithium-ion batteries. Chemical Communications 52.69 (2016): 10497-10500.
二、其它研究成果：
1．李红东，裴凯，刘劲松。固体氧化物燃料电池电解质制备模具控制装置，国家发明专利， 专利号：ZL201910090033.2，授权公告日：2020-10-16。
2．李红东，裴凯，刘劲松。掺纳米金刚石粉的氧化钐掺杂氧化铈电解质及其制备方法，国家发明专利， 专利号：ZL201610439308.5，授权公告日：2018-11-09。
3．裴凯，薛燕峰，苏峰等。六罐循环式沼气双路SOFC阳极燃料供给系统，国家发明专利， 专利号：ZL201510643754.3，授权公告日：2017-03-15。
4．裴凯，姚斌，丁占辉等。车载太阳能电池环针式阳光跟踪驱动系统，国家发明专利， 专利号：ZL201410006971.7，授权公告日：2015-12-23。
5．裴凯，王哲。蜂窝式阳光跟随控制系统，国家发明专利， 专利号：ZL201010559618.3，授权公告日：2011-03-30，第一发明人。
6．杨利民，赵英，赵宇龙，裴凯。营养型参根防锈剂，国家发明专利，专利号：CN201210169753.6，授权公告日：2014-05-28，第四发明人。
7．陈宇，裴凯。一种修饰可逆质子陶瓷电池氧电极的萤石结构催化剂及其制备方法，国家发明专利， 专利号：202211012030.5，专利申请日：2022-08-23。
8．S. Luo and K. Pei*, “Construction and Modification of Copper Current Collectors for Improved Li Metal Batteries”, Lithium-Ion Batteries - Recent Advanced and Emerging Topics, edited by Guillaume Lamblin, IntechOpen, （专著，通讯作者）2022. 10.5772/intechopen.106540.
9．第20届全国固态离子学会议，大会优秀奖，中国贵阳，2020.
10．2023年吉林大学先进材料与工程前沿国际青年学者论坛，优秀报告奖。
近五年主持或参加的其他科研项目：
1. 中国博士后科学基金会, 中国博士后科学基金第 68 批面上资助, 2020M682700, “基于自支撑质子陶瓷电池阴极/空气极催化剂的抗碳污染机理研究”, 2021-01 至 2023-01, 8万元, 结题, 主持；
2. 广东省光信息材料与数据重点实验室2024年度开放课题，2023B1212060065，“新型节能光充电电致变色智能材料的制备与研究”，2024-02 至 2025-01，在研，主持。
3. 国家重点研发计划, 青年科学家项目, 2021YFA1502400, “基于固体氧化物电解池的高温电催化研究”, 2022-01 至 2026-12, 500万元, 在研, 参与（6/6）
4. 国家自然科学基金委员会, 面上项目, 22179039, “表面动态重构的质子型可逆氧化物电池纳米异构氧电极及其性能研究”, 2022-01 至 2025-12, 61万元, 在研, 参与（2/8）
5. 广东省科技厅, 地区基金, 5200830, “质子型SOFC耐水腐蚀性双钙钛矿型阴极的设计及性能研究”, 2020-09 至 2022-09, 10万元, 结题, 参与（2/4）
6. 国家自然科学基金委员会, 地区科学基金项目, 5226040407, “Sb2(S,Se)3@C/CNTs复合材料的可控制备与储钠性能研究”, 2023-01 至 2026-12, 33万元, 在研, 参与（4/10）
（更新时间：2024年5月24日）