统筹100kW级车用燃料电池电堆全生命周期研发，负责从材料选型、结构设计到量产工艺验证的技术攻关，主导解决电堆一致性、耐久性及成本控制核心问题。

• 主导膜电极（MEA）批量制备工艺开发，针对催化剂层（CL）厚度均匀性差（初始批次CV值＞15%）的问题，通过优化Pt/C催化剂浆料分散剂（由单一PVP改为PVP+Solsperse 20000复配）及超声分散参数（功率300W、时间25min→400W、15min），结合狭缝式涂布机模头间隙动态校准（精度±2μm），将MEA良率从82%提升至95%，单片功率密度从1.2W/cm²提升至1.5W/cm²（基于H2-O2极化曲线测试）。
• 牵头双极板（BPP）流场优化项目，针对蛇形流场水淹导致的高电流区（＞1.5A/cm²）电压骤降问题，采用ANSYS Fluent进行多相流仿真（入口流速0.8m/s→1.2m/s，流道夹角由90°调整为120°），配合316L不锈钢表面微沟槽处理（深度50μm、宽度100μm），使电堆峰值电流密度从1.8A/cm²提升至2.2A/cm²，单片电压稳定性（±5mV/100h）达标率从78%提升至92%。
• 搭建电堆加速老化测试体系，基于DOE实验设计（温度80℃/湿度70%/气压3bar，循环500次），结合ECSA（电化学活性面积）衰减率（目标＜10%）与气体扩散层（GDL）碳腐蚀速率（目标＜5μg/(cm²·h)）监测，筛选出增强型PTFE疏水处理GDL（接触角由110°→135°），使电堆寿命预测值从3000h延长至5000h（符合DOE 2025目标）。
• 推动电堆成本优化，通过国产化替代（质子交换膜由Nafion 117改为国产120μm膜，成本下降40%）与激光焊接工艺改进（焊缝宽度由0.3mm→0.2mm，漏率＜1e-9 mbar·L/s），将单堆物料成本从800元/kW降至550元/kW，支撑公司产品进入商用车主机厂B样测试阶段。

负责50kW级固定式发电燃料电池电堆的结构设计与性能验证，聚焦单电池一致性控制与低温启动性能提升，支撑产品在中大型数据中心备用电源场景的落地。

• 主导单电池装配工艺优化，针对GDL与CL对齐偏差（初始偏差＞50μm）导致的局部过热问题，引入视觉定位系统（精度±10μm）与自动纠偏压合设备，将单片电压离散度（标准差）从30mV降至12mV，电堆输出功率波动率从8%收窄至3%（稳态运行100h测试）。
• 解决低温启动难题（-20℃环境下启动失败率＞60%），通过设计PTC辅助加热回路（加热功率200W/片）与优化氢气吹扫策略（流量0.5L/min→1.2L/min，时间90s→180s），结合甲醇水重整制氢预加热技术，实现-20℃环境下30s内启动，电压恢复至额定值90%时间＜2min（通过IEC 62282-3-100低温启动测试）。
• 开展材料兼容性验证，针对钛基双极板与全氟磺酸膜的界面反应问题，采用XPS表面能分析与接触角测试（钛板表面能从35mN/m提升至55mN/m），配合类金刚石涂层（DLC，厚度2μm）处理，使膜电极与双极板的剥离强度从0.8N/cm提升至1.5N/cm，电堆长期运行（500h）后气体泄漏率＜5e-8 Pa·m³/s。
• 参与编写《车用燃料电池电堆技术条件》企业标准，主导制定单片电压一致性（≤±10mV）、耐久性（5000h循环后功率衰减＜20%）等关键指标，推动公司产品通过ISO 14687-2氢气纯度认证与GB/T 38914-2020性能测试。

参与质子交换膜燃料电池基础研究，聚焦催化剂载体材料改性与单电池性能测试，为后续电堆开发积累理论数据与实验经验。

• 开展Pt/C催化剂载体优化实验，通过浸渍法制备Fe-N-C非贵金属催化剂（负载量0.2mgPt/cm²），利用透射电镜（TEM）与X射线吸收精细结构（XAFS）分析活性位点分布，发现其氧还原反应（ORR）质量活性达0.12A/mgPt（较商业Pt/C提升30%），初步验证可用于降低电堆催化剂成本。
• 搭建单电池测试平台（Arbin BT2000），完成不同GDL（碳纸/碳布）与CL厚度（50μm/100μm）的组合测试，通过极化曲线与交流阻抗（EIS）分析，得出碳纸+75μm CL组合的最优工况（峰值功率0.8W/cm²，欧姆阻抗＜50mΩ·cm²），相关数据被纳入部门材料选型数据库。
• 协助完成电堆水热管理仿真，使用COMSOL Multiphysics建立二维传质模型，模拟不同进气湿度（50%-90%）对流场液态水分布的影响，提出“流道入口增设导流槽”改进方案（仿真显示水淹面积减少40%），为后续电堆设计提供理论支持。
• 参与撰写2篇核心期刊论文（《基于Fe-N-C催化剂的质子交换膜燃料电池性能研究》《GDL参数对单电池输出特性的影响分析》），其中1篇被EI收录，申请实用新型专利1项（“一种燃料电池用多孔钛极板表面处理装置”）。

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。