Speaker
杨杰 王
(中国科学院上海高等研究院)
Description
复杂体系的微观作用机制是材料、能源、医学等领域的核心挑战，单一的实验或计算手段往往难以同时实现宏观性能与微观机制的精准关联。大科学装置同步辐射技术可实现原子级的高精度结构表征，但对实验现象背后的作用机制的深度解析仍需理论计算的支撑；理论计算的预测结果也急需大科学装置的验证，以确保其可靠性与实际意义。
针对这一问题，我们建立了密度泛函理论（DFT）量化计算与分子动力学（MD）模拟协同上海光源同步辐射实验的研究范式，在储能、核医学、海水提铀等多个前沿领域开展了系列研究：一方面，我们通过 DFT 计算与MD模拟，解析了同步辐射 EXAFS、GIWAXS等实验观测到的微观结构，揭示了离子溶剂化调控、放射性核素稳定配位的微观机制，实现了计算对实验机制的验证与阐释；另一方面，我们通过理论计算预测了配体与目标离子的配位作用模式，由大科学装置的高分辨实验对计算预测的机制进行了精准验证，实现了从计算预测到实验证实的闭环研究。
基于该协同研究范式，我们在水系锌电池稳定电极、放射性治疗微球、高效海水提铀材料等方向取得了系列突破，相关成果已发表于Adv. Funct. Mater.、Adv. Sci.、Chem. Eng. J.等国际顶级期刊。该研究模式突破了单一研究手段的局限，为复杂体系的微观机制研究与功能材料的设计提供了新路径。
Primary author
杨杰 王
(中国科学院上海高等研究院)
