专业:储能科学与工程
邮箱:zweng@tju.edu.cn
办公地址:天津市津南区天津大学北洋园校区50教学楼B424办公室
职称:菁英教授 博士生导师
【概况】
翁哲,湖北武汉人,天津大学化工学院应用化学(工)系电化学专业,菁英教授,博士生导师,于2006年和2008年分别获得华中科技大学材料科学与工程学院学士和硕士学位,2013年获得中国科学院大学(中科院金属研究所)博士学位,耶鲁大学和加州大学洛杉矶分校博士后(2013-2017年)。入选国家高层次海外青年人才计划,天津大学北洋青年学者。主要从事锌离子电池、铝离子电池、电催化二氧化碳还原等电化学工程应用方向,聚焦其中电化学界面的过程强化研究,包括界面的动态演变机制、定制化设计以及原位构筑,形成了系统的方法论和鲜明的科研特色。在Nat Sustain, Nat Commun, Natl Sci Rev, J Am Chem Soc, Angew Chem Int Ed, Adv Mater, Energy Environ Sci等国际权威学术期刊发表中科院一区论文50余篇,被他引9200余次,授权发明专利7件,参与制定水系金属离子电池团体标准2项;获2024年天津市自然科学一等奖1项(排名第三)、2024年中国青年科技奖天津市提名;主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目、天津市自然基金面上项目等4项省/部级项目;任Journal of Electrochemistry(电化学)、Renewables、Materials Reports Energy、Green Carbon等期刊青年编委。欢迎具备化学、材料、化工、计算机等相关学科背景的学生推免或者报考本人的硕士/博士研究生,以及在电池、电催化、理论计算等相关领域获得博士学位的优秀人才申请博士后。
【教育背景】
2009年3月 至 2013年7月 中国科学院大学金属研究所材料学专业(博士) 导师:成会明 院士,李峰 研究员 2006年9月 至 2008年12月 华中科技大学材料科学与工程学院材料学专业(硕士) 导师:马南钢 教授 2002年9月 至 2006年6月 华中科技大学材料科学与工程学院材料科学与工程专业(学士)
【学术经历】
2018年11月 至 今 天津大学化工学院 英才/菁英教授 2017年11月 至 2018年5月 南方科技大学材料系 高级研究学者 2014年12月 至 2017年9月 耶鲁大学化学系 博士后 2013年12月 至 2014年12月 加州大学洛杉矶分校化工系 博士后
【讲授课程】
新型电化学储能技术前沿 高等电化学分析方法; 材料电化学中的高新技术; 碳、碳质材料和碳纳米技术; 英文科技论文写作。
【教学成果】
比赛获奖: 2019年 第一届全国大学生化学电源作品设计竞赛 三等奖 指导教师 2020年 天津大学第十三届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛 一等奖 指导教师 2021年 第十六届“挑战杯”天津市大学生课外学术科技作品竞赛 二等奖 指导教师 2022年 天津大学第十五届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛 三等奖 指导教师 2023年 第二届全国大学生电化学测量技术竞赛 一等奖 优秀指导教师 2024年 第三届全国大学生电化学测量技术竞赛 二等奖 指导教师 学生培养: 2020年 天津大学化工学院优秀班主任 (2019级领军班班主任) 2022年 天津大学优秀博士学位论文基金(韩子姗) 2022年 天津大学优秀学硕论文(王振兴) 2023年 天津大学优秀博士论文(韩子姗) 2023年 天津大学优秀博士学位论文基金(赵子云) 2023年 天津大学优秀硕士论文(叶晓林、孙睿) 2023年 天津大学优秀毕业生(崔长俊、李思琪) 2024年 天津大学优秀硕士论文(毛雪娇) 2024年 天津大学优秀毕业生(毛雪娇)
【研究方向】
1、多价金属电池(锌离子电池、铝离子电池等) 2、电催化资源转化(二氧化碳、氮气还原等)
【学术兼职】
2021~至今 《电化学》青年编委 2023~至今 《Renewables》青年编委 2023~至今 《Green Carbon》青年编委 2024~至今 《Materials Reports: Energy》青年编委
【科研项目及成果】
主持的省部级科研项目: 1、2025-2028 二氧化碳还原铜基电催化剂的定制化重构研究,国家自然科学基金面上项目,48万 2、2022-2026 长寿命水系电池电极和电芯结构设计与集成技术,国家重点研发计划,300万 3、2020-2023 用于合成氨的高选择性碳/生物杂化电催化剂的设计与构建,国家自然科学基金面上项目,62万 4、2020-2023 电合成氨催化剂的仿生设计与构建,天津市自然科学基金面上项目,10万 申请/授权专利: 1、翁哲; 梅伟杰; 王新宇; 韩大量; 杨全红; 一种具有氧空位的氢氧化钴铜异质结催化剂及其应用, 2025-6-3, 中国, CN202510732100.1 2、翁哲; 梅伟杰; 王新宇; 韩大量; 杨全红; 一种钴铁合金催化剂的制备方法和应用, 2025-6-3, 中国, CN202510732082.7 3、翁哲; 张渤; 韩大量; 陈红凤; 何清; 杨全红; 一种高可逆的铝基有机电解液及应用, 2024-5-24, 中国, CN202410655080.8 4、翁哲; 张渤; 韩大量; 李治国; 崔长俊; 陈红凤; 何清; 杨全红; 一种铝基有机电解液及其应用, 2024-05-21, 中国, CN202410636893.2 5、翁哲; 樊丁辉; 韩大量; 杨全红; 含氮化合物作为水系储能器件中自消氢添加剂的应用, 2024-05-20, 中国, CN202410628127.1 6、翁哲; 韩大量; 崔长俊; 郭晓霞; 杨全红; 一种锌基电化学储能器件, 2024-4-12, 中国, ZL202111117846.X (已授权) 7、翁哲; 韩大量; 孙睿; 崔长俊; 杨全红; 锌金属电池的自除氧电解液添加剂、电解液和锌金属电池, 2023-04-28, 中国, CN202310484818.4 8、翁哲; 樊丁辉; 韩大量; 杨全红; 电催化剂作为水系储能器件中自消氢催化剂的应用, 2023-03-27, 中国, CN202310309062.X 9、翁哲; 韩子姗; 韩大量; 高嘉辰; 蒋光翊; 王新宇; 杨全红; 一种提高铜基电催化剂性能的方法及应用, 2022-5-30, 中国, ZL202210597122.8 (已授权)
【代表性论著】
(1) X. Kai, P. Zhu, D. Han*, B. Zhang, X. Wang, Z. Wu*, Z. Weng*, Q.-H. Yang “Decoding “dead Mn” in MnO2 deposition/dissolution chemistry for energetic aqueous batteries: A perspective,” Energy Materials and Devices 2025, 3, 9370071. (2) X. Wang†, Z. Wu†, Z. Li, K. Xie, Y. Wu, Y. Yue, P. Zhu, Z. Han, J. Gao, G. Jiang, D. Han, J. Huang, Q.-H. Yang*, Z. Weng* “Reimagining acidic CO2 electroreduction via anion-mediated proton transfer,” National Science Review 2025, 12, nwaf334. (3) W. Mei†, C.-W. Chang†, Z. Li†, X. Wang , Y. Qie, Q. Liu, R. C. Davis, Z. Wu, Y. Yue, C. Yang, S. Li, D. Han, Q.-H. Yang, Z. Feng*, Z. Weng* “Robust oxygen-vacancy-engineered Co(OH)2/Cu heterojunctions boost nitrate electroreduction to ammonia beyond 2 A cm−2,” Advanced Materials 2025, 37, 2507363. (4) Z. Han†, X. Wang†, J. Gao†, Z. Hu, Y. Wang, S. Li, X. Mao, Q.-H. Yang, Z. Weng* “Steric-dominated intermediate stabilization by organic cations enables highly selective CO2 electroreduction,” Angewandte Chemie-international Edition 2025, 64, e202504785. (5) X. Guo†, K. Zhang†, D. Han*, C. Cui, A. Liu, Y. Guo, J. Gao, R. Sun, C. Wei, L. Yin, G. He*, Z. Weng*, Q.-H. Yang “A spatiotemporal-orchestrated hybrid interphase for highly reversible zinc batteries,” Advanced Energy Materials 2025, 15, 2501180. (6) Y. Yue†, Z. Wu†, Z. Ye†, Z. Li†, X. Wang, K. Xie, D. Han, Q.-H. Yang, Z. Weng* “Identifying Cu reconstruction mechanism in CO2 and CO electroreduction via Cu+ detection and in-situ atomic force microscopy,” Science China Materials 2025, 68, 2381-2387. (7) Q. He†, B. Zhang†, Y. Liu, D. Han*, Z. Weng*, Q.-H. Yang “Aluminum metal battery anodes: challenges and progresses,” Journal of the Chinese Ceramic Society 2025, 53, 1-5. (8) Y. Xiao†, D. Han†*, B. Zhang, C. Cui, Z. Li, D. Fan, Y. Liu, Q. Li, F. Li, K. Xie, J. Wen, Z. Weng*, Q.-H. Yang “Boosting anion-cation coordination by anti-solvents towards durable hydrous organic zinc batteries,” Energy Storage Materials 2024, 72, 103693. (9) Y. Qie†, J. Gao†, S. Li, M. Cui, X. Mao, X. Wang, B. Zhang, S. Chi, Y. Jia, Q.-H. Yang, C. Yang*, Z. Weng* “Unveiling multi-element synergy in polymetallic oxides for efficient nitrate reduction to ammonia,” Science China Materials 2024, 67, 2941-2948. (10) D. Tang†, X. Zhang†, D. Han*, C. Cui, Z. Han, L. Wang, Z. Li, B. Zhang, Y. Liu, Z. Weng*, Q.-H. Yang* “Switching hydrophobic interface with ionic valves for reversible zinc batteries,” Advanced Materials 2024, 36, 2406071. (11) X. Mao†, C. Chang†, Z. Li†, Z. Han, J. Gao, M. Lyons, G. Sterbinsky, Y. Guo, B. Zhang, Y. Wang, X. Wang, D. Han, Q.-H. Yang, Z. Feng*, Z. Weng* “Sustainedly high-rate electroreduction of CO2 to multi-carbon products on nickel oxygenate/copper interfacial catalysts,” Advanced Energy Materials 2024, 14, 2400827. (12) J. Gao†, Z. Han†, X. Wang, L. Wang, Y. Guo, C. Cui, D. Han, L. Zhi, Q.-H. Yang, Z. Weng* “Self-limited reconstruction realized via copper-Ligand interaction for stabilizing high-selective CO2 electromethanation,” ACS Catalysis 2023, 13, 15457-15466. (13) Q. Tang, L. Bai, C. Zhang*, R. Meng, L. Wang, C. Geng, Y. Guo, F. Wang, Y. liu, G. Song, G. Ling, H. Sun, Z. Weng*, Q.-H. Yang “Molecular catalysts with electronic axial stretching for high-performance lean-oxygen seawater batteries,” Science Bulletin 2023, 68, 3172-3180. (14) Y. Wang, Z. Han, J. Gao, X. Wang, S. Li, Q.-H. Yang, Z. Weng* “Strategies for regulating product selectivity of copper-based catalysts in eletrochemical CO2 reduction,” Chemical Industry and Engineering Progress 2023, 42, 4043-4057. (15) Z. Zhang, D. Han*, D. Fan, Y. Tao, Z. Weng*, Q.-H. Yang* “Recent advances in crystal plane regulation of zinc metal anodes for intrinsically safe aqueous zinc-ion batteries,” Chemical Industry and Engineering Progress 2023, 42, 2504-2515. (16) C. Cui, D. Han*, H. Lu, Z. Li, K. Zhang, B. Zhang, X. Guo, R. Sun, X. Ye, J. Gao, Y. Liu, Y. Guo, R. Meng, C. Wei, L. Yin, F. Kang, Z. Weng*, Q.-H. Yang “Breaking Consecutive Hydrogen-Bond Network Toward High-Rate Hydrous Organic Zinc Batteries,” Advanced Energy Materials 2023, 13, 2301466. (17) R. Sun†, D. Han†*, C. Cui, Z. Han, X. Guo, B. Zhang, Y. Guo, Y. Liu, Z. Weng*, Q.-H. Yang* “A self-deoxidizing electrolyte additive enables highly stable aqueous zinc batteries,” Angewandte Chemie-international Edition 2023, 62, e202303557. Highly Cited Paper, Hot Paper (18) S. Li†, D. Han†, G. Jiang, Z. Han, H. Lu, J. Gao, X. Wang, Y. Wang, C. Geng, Z. Weng*, Q.-H. Yang “Proton exchange membrane electrode assembly for ammonia electrosynthesis from nitrate,” ACS Applied Energy Materials 2023, 6, 5067-5073. (19) X. Ye†, D. Han†*, G. Jiang, C. Cui, Y. Guo, Y. Wang, Z. Zhang, Z. Weng*, Q.-H. Yang “Unraveling the Deposition/Dissolution Chemistry of MnO2 for High-Energy Aqueous Batteries,” Energy & Environmental Science 2023, 16, 1016-1023. Highly Cited Paper (20) G. Jiang†, D. Han†, Z. Han, J. Gao, X. Wang, Z. Weng*, Q.-H. Yang “Rational manipulation of intermediates on copper for CO2 electroreduction toward multicarbon products,” Transactions of Tianjin University 2022, 28, 265-291. (21) Z. Han†, D. Han†, Z. Chen†, J. Gao, G. Jiang, X. Wang, S. Lyu, Y. Guo, C. Geng, L. Yin*, Z. Weng*, Q.-H. Yang* “Steering Surface Reconstruction of Copper with Electrolyte Additives for CO2 Electroreduction,” Nature Communications 2022, 13, 3158. Selected as Editors’ Highlights (22) D. Han†, Z. Wang†, H. Lu, H. Li, C. Cui, Z. Zhang, R. Sun, C. Geng, Q. Liang, X. Guo, Y. Mo, X. Zhi, F. Kang, Z. Weng*, Q.-H. Yang “A self-regulated interface toward highly reversible aqueous zinc batteries,” Advanced Energy Materials 2022, 12, 2102982. Highly Cited Paper, Top Cited paper in AEM 2022-2023 (23) D. Han†, C. Cui†, K. Zhang, Z. Wang, J. Gao, Y. Guo, Z. Zhang, S. Wu, L. Yin, Z. Weng*, F. Kang*, Q.-H. Yang* “A nonflammable hydrous organic electrolyte for zinc batteries with enhanced sustainability,” Nature Sustainability 2022, 5, 205-213. Highly Cited Paper, Hot Cited Paper Research highlight: Florencio Santos, Antonio J. Fernández Romero “Hydration as a solution to zinc batteries,” Nature Sustainability 2022, 5, 179-180. https://doi.org/10.1038/s41893-021-00834-z (24) D. Han†, S. Wu†, S. Zhang, Y. Deng, C. Cui, L. Zhang, Y. Long, H. Li, Y. Tao, Z. Weng*, Q.-H. Yang*, F. Kang* "A corrosion-resistant and dendrite-free zinc metal anode in aqueous systems," Small 2020, 16, 2001736. (†equal contributions) Highly Cited Paper (25) Z. Weng†, Y. Wu†, M. Wang†, J. Jiang, K. Yang, S. Huo, X. Wang, Q. Ma, G. W. Brudvig, V. S. Batista, Y. Liang*, Z. Feng*, H. Wang* “Active sites of copper-complex catalytic materials for electrochemical carbon dioxide reduction,” Nature Communications 2018, 9, 415. (†equal contributions) Highly Cited Paper (26) Z. Weng, X. Zhang, Y. Wu, S. Huo, J. Jiang, W. Liu, G. He, Y. Liang*, H. Wang* “Self-cleaning catalyst electrodes for stabilized co2 reduction to hydrocarbons,” Angewandte Chemie-international Edition 2017, 56, 13135-13139. (27) Z. Weng†, J. Jiang†, Y. Wu, Z. Wu, X. Guo, K. L. Materna, W. Liu, V. S. Batista, G. W. Brudvig*, H. Wang* “Electrochemical CO2 Reduction to Hydrocarbons on a Heterogeneous Molecular Cu Catalyst in Aqueous Solution,” Journal of the American Chemical Society 2016, 138, 8076–8079. (†equal contributions) Highly Cited Paper (28) Z. Weng, W. Liu, L. C. Yin, R. Fang, M. Li, E. I. Altman, Q. Fan, F. Li, H. M. Cheng, H. Wang* “Metal/Oxide Interface Nanostructures Generated by Surface Segregation for Electrocatalysis,” Nano Letters 2015, 15, 7704–7710. (29) Z. Weng, F. Li*, D. W. Wang, L. Wen, H. M. Cheng* “Controlled Electrochemical Charge Injection to Maximize the Energy Density of Supercapacitors,” Angewandte Chemie-international Edition 2013, 125, 3810–3813. (30) Z. Weng†, Y. Su†, D. W. Wang, F. Li, J. Du, H. M. Cheng* “Graphene-Cellulose Paper Flexible Supercapacitors,” Advanced Energy Materials 2011, 1, 917–922. (†equal contributions) Highly Cited Paper