关键词：（1）固体氧化物电池；（2）电极动力学；（3）数值计算；（4）质子导体

一、面向可逆能源转化与多元燃料利用的固体氧化物电池与热电系统

面向高效发电、绿氢制备与多元燃料清洁利用，开展固体氧化物燃料电池/电解池及质子导体可逆固体氧化物电池研究。围绕电极反应动力学、界面传输及热—质—电多场耦合机制，结合电化学表征、理论建模与多尺度数值模拟，揭示材料组成、微结构及运行工况对电池性能与稳定性的调控规律。在此基础上，发展适用于天然气、甲醇及多种碳基燃料的广谱燃料发电单元，进一步开展大尺寸电池、电堆模块及热电系统的结构设计、能量管理与智能调控，构建从“材料与界面—单电池—电堆—能源系统”贯通的高效固体氧化物能源转换技术体系。

二、 电化学界面反应与跨尺度理论建模

聚焦固体氧化物电池界面反应与能质传递的本征机制，面向复杂电极中吸附、解离、电荷转移与离子输运等关键基元过程，构建具有物理约束的反应动力学模型，解析反应路径、速率控制步骤及界面协同机制。进一步融合微观反应动力学、介观微结构传输与宏观热—质—电多物理场耦合，发展跨尺度数值模拟与性能预测方法，建立“材料本征性质—界面反应—电极微结构—器件性能”之间的定量关联，为新型电极材料设计、复杂工况预测及高性能固体氧化物电池优化提供理论基础。

三、 原子尺度界面构筑与能源催化

面向高温水分解与 CO₂ 电化学转化等关键能源催化过程，发展基于原子层沉积的原子尺度表界面精准构筑方法，实现活性位点、界面电子结构及局域配位环境的可控调节。通过构建纳米薄膜、异质界面与限域活性结构，揭示催化剂组成、界面结构与反应活性之间的构效关系，调控高温水分解及 CO₂ 活化、吸附与转化过程中的关键反应路径。进一步结合电化学表征与理论计算，建立“原子尺度结构—界面电子态—反应动力学—催化性能”的关联，为高效能源转化催化剂的理性设计与精准制备提供新方法。