负责车用质子交换膜燃料电池电堆核心组件（膜电极MEA、双极板）的设计开发与性能优化，主导解决电堆量产过程中的水热管理、装配一致性等关键问题，推动电堆从实验室样机向百台级量产转化。

• 针对电堆额定功率不足的痛点，主导MEA梯度化催化层设计：基于COMSOL多物理场仿真平台，建立气体扩散层-催化层-质子交换膜（GDL-CL-PEM）界面水传输模型，发现传统均质催化层在高电流密度区（>1.5A/cm²）存在脊下积水导致的传质阻力激增问题；通过调整Pt/C催化剂载量梯度（从阴极流场侧2.2mg/cm²降至脊下区域1.6mg/cm²），结合微孔层碳粉粒径优化（从40nm细化至25nm），将电堆峰值功率密度从1.5W/cm²提升至1.85W/cm²，达到行业车用级A样标准。
• 牵头双极板流场量产工艺适配：针对冲压成型后钛基双极板流道边缘毛刺导致的GDL破损问题，引入激光纹理化预处理工艺，结合ANSYS Fluent流体仿真验证流道表面粗糙度Ra从0.8μm降至0.3μm对气体压降的影响；同步优化模压模具间隙控制精度至±5μm，使单批次500片双极板的流道尺寸一致性CV值从8%降至3%，电堆装配后单池电压偏差率由5%缩小至1.2%。
• 主导搭建电堆水热管理验证平台：集成温湿度传感器阵列（精度±0.5℃/±2%RH）与红外热像仪，建立电堆内部水含量-温度场-电流密度关联映射；通过调整阴极增湿器旁路阀开度策略，将电堆在-20℃启动时的结冰延迟时间从85秒缩短至42秒，满足国标GB/T 38914-2020低温启动要求。
• 推动量产工艺标准化：编制《电堆组件装配作业指导书V3.0》，明确膜电极热压参数（温度135℃、压力0.8MPa、时间90s）与双极板涂胶路径（宽度±0.2mm、厚度±5μm）的关键质量控制点；通过SPC统计过程控制，将量产电堆单池电压标准差从0.03V降至0.015V，支撑公司完成首批300台商用车电堆交付。

聚焦燃料电池电堆核心材料协同开发，重点开展催化剂层与气体扩散层（GDL）的性能匹配研究，参与电堆单池及短堆的性能测试与问题诊断，支撑实验室级电堆从0.5kW提升至2kW。

• 优化催化剂层结构以降低活化极化：采用旋转圆盘电极（RDE）测试对比不同Pt载量（0.1-0.4mgPt/cm²）与离聚物含量（20-40wt%）的催化剂层性能，发现当Pt载量0.25mgPt/cm²且离聚物含量30wt%时，Tafel斜率从120mV/dec降至85mV/dec，活化极化损失减少28%；将该配方应用于单池测试，电堆额定功率从1.2kW提升至1.6kW。
• 解决GDL浓差极化问题：通过接触角测量仪（精度±0.5°）分析不同疏水处理GDL（PTFE含量10%-30%）的表面润湿性，发现PTFE含量22%的GDL在阴极高电流密度区（>1.2A/cm²）的水淹现象减轻30%；结合压汞法测试孔隙分布，优化GDL孔隙率梯度（从表层45%渐变至底层60%），使单池浓差极化过电位降低15mV，电堆效率提升1.2%。
• 主导单池故障根因分析：针对某批次电堆单池电压跳变问题，通过拆解后SEM观察发现GDL碳纤维断裂导致局部透气性下降；追溯至GDL热压工艺，确认热压温度（从200℃升至220℃）导致碳纸树脂过度交联；协调调整热压参数后，该问题不良率从7%降至0.5%，支撑50台测试电堆稳定运行500小时无衰减。
• 参与电堆低温特性研究：搭建-40℃环境舱测试平台，监测电堆启动过程中膜电极结冰动力学；通过添加5wt%乙醇作为防冻剂，将膜内冰点从-25℃降至-35℃，结合脉冲加热策略（每30秒通入100mA/cm²电流），实现-30℃环境下启动时间≤90秒，相关成果纳入公司低温技术储备库。

协助燃料电池电堆基础组件研发，负责实验室级MEA、GDL样品制备与性能测试，参与单池组装及极化曲线测试，整理实验数据并提出工艺改进建议。

• 跟进MEA制备全流程：从催化剂浆料配制（球磨转速300rpm、分散时间2h）到热压复合（温度130℃、压力0.7MPa），记录12组工艺参数波动对MEA质子传导电阻的影响；发现浆料固含量从15wt%增至18wt%时，膜电极厚度均匀性CV值从6%降至3%，相关结论被纳入《MEA制备参数规范》。
• 完成单池性能测试与分析：使用Arbin测试系统（精度±1mV）开展单池极化曲线测试，累计测试200+片单池；通过Origin拟合发现某批次单池在0.8V时电流密度仅0.4A/cm²，结合EIS阻抗谱分析锁定为GDL与催化剂层界面接触电阻过高（从50mΩ·cm²增至90mΩ·cm²），提出GDL表面等离子体处理工艺建议并被采纳。
• 参与废料回收实验：针对实验室报废MEA，开发“酸蚀-热解”回收工艺（H2SO4浓度2mol/L、60℃酸蚀2h后350℃热解1h），铂金属回收率从75%提升至88%，PTFE回收率从60%提升至75%，年节约催化剂成本约12万元。
• 编制实验报告与改进建议：汇总100+次MEA耐久性测试数据（加速老化条件：1.2A/cm²、80℃、30%RH），发现运行500小时后质子传导电阻增加25%主要源于离聚物降解；提出在离聚物中掺杂5wt%全氟磺酸树脂增强剂，经验证可将寿命延长至800小时，相关建议被研发团队采纳。

钢铁厂烧结尾气CO₂捕集与绿氢协同转化制甲醇技术研发

• 钢铁行业占我国CO₂排放总量15%，烧结尾气CO₂浓度约15%但传统胺基捕集能耗高（3.2GJ/t CO₂）、无后续转化，项目目标是开发“低成本捕集+绿氢制甲醇”技术，实现碳排放与资源化协同解决；我主导研发全流程，统筹捕集剂优化、催化反应设计及中试验证。
• 核心难题有二：一是现有胺基捕集剂再生能耗高，二是CO₂与绿氢合成甲醇的Cu-ZnO-ZrO₂催化剂易因积碳失活（寿命<1000小时）。针对捕集剂，基于密度泛函理论（DFT）计算离子液体阴阳离子配比，筛选低解离能配方；针对催化剂，采用原子层沉积（ALD）技术负载纳米级活性组分，抑制积碳生成。
• 带领5人团队开展120组捕集剂配方迭代实验，最终得到再生能耗降至1.9GJ/t CO₂的离子液体；联合高校优化ALD沉积参数（温度200℃、前驱体脉冲时间0.5s），使催化剂寿命提升至5000小时以上；搭建100Nm³/h CO₂捕集+50L/h甲醇合成中试装置，完成300小时连续运行测试。
• 项目实现捕集成本从280元/t CO₂降至160元/t，甲醇产率从75%提高至92%；申请3项发明专利（1项授权），与某头部钢铁厂签订10万吨/年试点协议，预计年减碳1.2万吨、创收800万元。我的核心贡献是锁定双技术瓶颈并推动跨学科解决，主导从实验室到中试的全链路落地。

餐厨垃圾厌氧发酵耦合微藻养殖制生物柴油技术优化

• 餐厨垃圾厌氧发酵产沼气效率仅50%，剩余污泥含氮磷易造成二次污染；项目目标是耦合微藻养殖，利用沼液营养促进微藻生长产油脂，提升资源化率；我负责微藻选育及“厌氧发酵-微藻养殖”耦合系统设计。
• 关键挑战：一是普通小球藻对沼液中重金属（Zn²+、Cu²+）耐受性差（存活率<30%），二是微藻油脂含量低（<15%）导致生物柴油产率不足。通过EMS诱变结合流式细胞术高通量筛选，获得耐重金属突变株；优化沼液预处理工艺（石灰沉淀+活性炭吸附），同步去除重金属与抑制性有机物。
• 筛选80株突变微藻后，得到一株耐Zn²+（50mg/L）存活率达85%的菌株；调整光生物反应器光照周期（12h光/12h暗）与CO₂浓度（5%），使微藻油脂含量提升至28%；搭建10吨/天餐厨垃圾处理中试线，验证耦合系统稳定性。
• 项目实现沼液处理率从40%升至90%，每吨餐厨垃圾产生物柴油从80升增至150升；获浙江省中小企业创新基金支持，申请2项实用新型专利；与当地环卫部门合作试点，日处理餐厨垃圾500吨，月产生物柴油75吨。我的贡献是突破微藻耐受性与油脂含量瓶颈，推动技术从实验室走向工业化应用。

支教时发现乡村小学因缺乏实验器材，科学课多停留在课本讲解。返校后联合实验室开发出百元级科学实验背包，内含20个基础实验器材。为确保可持续运营，设计配套视频课程与城乡结对系统，并培训132名大学生担任远程助教。项目覆盖9省47所学校后，学生科学兴趣评分提升35%。这段经历教会我用产品思维解决社会问题，当看到孩子们用自制望远镜发现土星光环时，我理解了教育的真谛是点燃可能性。