， 华中科技大学教授，博士生导师。2010年毕业于上海交通大学，获得博士学位。2011-2016年在新加坡南洋理工大学从事博士后研究作，2016年入职华中科技大学，入选中组部第十二批“计划”。主要是做结构功能材料的设计及其在能源、环境等领域应用的教学与研究工作。在Science，Nature Energy等期刊发表学术论文100余篇，入选2018/2019/2020/2021年科睿唯安高被引科学家。

  锌空电池因其单位体积内的包含的能量高、环境友好和运行安全等优点成为能源技术潜在的替代品。但传统锌空电池面临着电解液泄露、水挥发和负极副反应等一系列问题。从电解质方面出发来解决以上问题以实现长循环稳定性的固态可充锌空电池仍具有很大挑战。

  夏宝玉教授课题组提出了一种由聚丙烯酰胺（PAM）、海藻酸钠（SA）和碘化钾（KI）构成的双网络水凝胶电解质，其具有改善的电解液吸收能力、保水性、离子电导率和机械强度。此外，KI不仅避免了负极副反应而且降低了正极反应能垒，因此，PAM/SA/KI基固态可充锌空/碘混合电池具备优秀能力的循环稳定性（110 h）、可再生性和高能量效率（80%），并提出了新的固态可充锌空/碘混合电池的概念。

  发展燃料电池是能源行业低碳转型的重要选择之一。氧还原反应（ORR）中使用的高效催化剂决定了燃料电池的使用水平和寿命。目前，Pt基材料对于改善缓慢的阴极ORR动力学是必不可少且无法替代的。因此，目前已开发了多种策略来提高Pt基催化剂的性能，如某些纳米结构的Pt基电催化剂在旋转盘电极（RDE）水平表现出优异的促ORR催化活性。然而，有充分的文献表明，极少有RDE水平的催化活性可以转化为膜电极组件（MEA）。这种不一致性主要源于RDE和MEA中催化剂的不同反应界面和操作条件，这是目前限制燃料电池中Pt基催化剂的实际应用的关键因素。

  华中科技大学夏宝玉教授课题通过多尺度设计原理，报道了一种集成在钴-氮-纳米碳基体中的铂合金/rGO （），用于有效的ORR。显示出增加的质量活性（0.9V时为1.52 A mgPt-1），比市售Pt催化剂高11.7倍，并且在30000次循环后保持98.7%的稳定性。此外，该集成催化剂在氢气-空气燃料电池中0.6V的电压下提供1.50A cm-2的电流密度，并达到980 mW cm-2的功率密度。综合研究表明，Pt-C集成催化剂中的组分和结构的协同作用是燃料电池中高效ORR的原因。

  开发性能优异的电催化剂和先进的设备对于电化学还原二氧化碳(CO2)以产生有价值的化学物质极为重要。

  华中科技大学夏宝玉教授课题组报道了一种稳定高效的碳约束氧化铟电催化剂(In2O3@C)。该催化剂可用于稳定和高效的CO2RR，在固体电解质(SSE)介导的流动电解池中可直接生产甲酸。该工作对实际CO2RR技术中高效电催化剂和先进电解槽的并行设计具备极其重大的指导意义。

  社会的加快速度进行发展对能源需求迅速增加，同时化石燃料消耗和二氧化碳排放引起了能源危机和环境问题。因此，开发高效的储能设备满足多种的能源需求成为必要发展趋势。金属空气电池具有高理论单位体积内的包含的能量，与锂离子电池中传统的嵌入/脱嵌化学不同，金属空气电池最重要的包含负极的溶解/沉积和正极的还原/氧化过程。由于金属锌具有高质量/体积比容量、高安全性和良好的水溶液可逆性，锌空电池是潜在的绿色电化学储能技术。

  近年来，关于锌空电池的研究大多分布在在电池结构、空气正极和锌负极，但是电解质的作用更加不容忽视。电解质影响离子传输和充放电过程中的界面化学结构，因而是决定电池性能的重要的条件之一。氢氧化钾水溶液因其高离子电导率、低粘度和低成本被广泛用作液态电解液，但存在碳酸盐化、腐蚀性强和溶剂损失等问题，限制了锌空电池性能。为了尽最大可能避免以上问题并获得柔性锌空电池，聚合物基电解质引起了广泛关注。华中科技大学夏宝玉教授课题组在本文中首先介绍了锌空电池的基础原理和电解质类型，而后从本征性质和界面化学的角度讨论了聚合物基电解质的最新进展，最后，概述了锌空电池中聚合物基电解质研究面临的挑战和未来发展方向。

  随着人口增长和社会持续健康发展，全球对可持续能源的需求日益加剧。燃料电池因其能量转换率高、燃料来源丰富和环境友好而受到广泛关注。然而，阴极氧还原反应（ORR）涉及多步质子耦合电子转移过程，动力学较为缓慢。与非贵金属材料相比，铂基催化剂的活性和稳定能力较高，是燃料电池氧还原反应的理想催化剂。然而，铂资源稀缺和成本高昂限制了铂基催化剂的商业应用。在过去的十几年里，研究人员通过合金化和结构设计等策略来提升铂的利用率和优化催化性能。其中，一维铂基纳米结构及其组装体因其高比表面积、高导电性和良好的抗腐蚀和抗老化性能而引起了广泛研究。探索多样的合成方法对于优化一维铂基催化剂的组分和结构具备极其重大的科学意义。

  华中科技大学夏宝玉教授课题组总结了一维铂基催化剂的合成策略，详细讨论了模板法和无模板法两个合成策略及其生长机理;阐述了一维铂基催化剂的优化升级，强调了外部形貌(纳米棒、纳米线和纳米管)及内部组成(无序合金和金属间化合物)的优化，以及多维组装结构;展望了一维铂基催化剂的设计合成、表征分析、以及理论研究，为铂基催化剂的设计和应用指明了发展方向。

  析氧反应（OER）决定了水电解槽和可充电金属空气电池的效率和成本。这些电化学能源技术有望实现可持续社会持续健康发展所需能源和电力的持续、匹配供应。然而，在可再生电能转化为化学能的过程中，需要高效的电催化剂来促进运动迟缓的OER。因此，广泛的研究致力于探索各种OER电催化剂。有时会使用贵重催化剂，包括Ir-/Ru基化合物。然而，其有限的储量和高昂的价格是广泛工业应用的瓶颈。为此，地球丰富且成本低廉的非贵金属复合材料因其高效的OER电催化而备受关注。

  华中科技大学夏宝玉教授、武汉工程大学江学良教授等人介绍了一种微生物腐蚀法来构建氢氧化物与Fe2O3簇合物的复合电极，以提高OER活性。腐蚀的电极在10 mA cm−2时只需要230mV的过电位。微生物腐蚀产生的Fe2O3的加入逐步优化了活性氢氧化物电极中镍物种的电子结构，这解释了电催化性能的改善。DFT计算还证实，加入Fe2O3将在Fe原子上产生更多正电荷，这有助于加强活性*O中间体的结合，并促进Ni(Fe)OOH-Fe2O3电极上的OER过程。这项工作展示了一种成功的微生物腐蚀激发的高效电催化剂制备方法，并可能激发人们对传统腐蚀工程、纳米材料制备创新以及新兴能源和可持续环境技术等多学科领域的广泛兴趣。