核心领域:计算材料工程、电化学-力学多物理场建模、能源存储与转化材料。
主要技术方向:
电池多物理场建模:锂离子电池(快充/老化/死锂/枝晶生长)、金属-空气电池、热电池、海水激活电池的物理模型开发;
电化学-力学耦合:带电界面热力学与变分原理、锂枝晶生长的电化学力学模型、电化学拖曳效应驱动晶界迁移;
陶瓷与烧结:离子陶瓷闪光烧结动力学、异常晶粒生长、晶界金属-绝缘体转变(LCO);
电解槽与燃料电池:碱性电解槽、碳捕集电解、燃料电池建模;
高温材料与寿命评估:P91钢蠕变模型、锅炉管剩余寿命预测、电厂组件失效分析(BHEL工业经验);
计算方法与工具:第一性原理计算(DFT)、相场模拟、PyBaMM/lilionpack 电池组仿真工具链、Python/C++ 编程。
工业转化能力:具备电厂汽轮机/锅炉风险管理和寿命评估软件的开发与部署经验。
专家详情:
【重要履历】获美国普渡大学材料工程博士学位(博士论文聚焦离子陶瓷中带电界面的电化学与力学效应),随后在橡树岭国家实验室(ORNL)从事博士后研究。其工业经历包括在BHEL研发中心担任执行工程师,从事高温电厂组件材料的寿命评估与风险建模。曾获IITD-NZ新兴研究员奖和青年教师激励奖学金,并在本科阶段获IIT Kanpur通用熟练奖章及Mars G. Fontana腐蚀学科奖。
【技术能力】专长于计算材料工程与多物理场建模,核心方向包括:锂离子电池、金属-空气电池、碱性电解槽、燃料电池及储氢系统的电化学-力学耦合建模;电池老化与锂枝晶生长机理(快充条件下死锂量化);带电界面热力学与变分原理;离子陶瓷中的闪光烧结动力学与异常晶粒生长;以及高温合金的蠕变与失效分析。精通第一性原理计算(DFT)、相场模拟及电池组仿真(PyBaMM/lilionpack工具链),具备工业级风险管理和寿命评估软件(用于汽轮机与锅炉)的开发经验。
【标志性成果】在 Nature Partner Journal: Computational Materials、Energy & Environmental Science、Acta Materialia 及 Journal of the Electrochemical Society 等顶级期刊发表论文29篇,其中多篇为第一作者。代表性工作涵盖锂枝晶生长的电化学力学模型(Energy & Environmental Science,2019)、离子陶瓷中带电晶界迁移的电化学拖曳效应(npj Computational Materials,2020)、以及快充条件下石墨负极死锂的量化研究(JES,2022)。主导或参与多项国内外科研项目(总经费逾1.5亿卢比),包括与HBL Power Systems合作的 seawater/thermal 电池建模(ongoing),以及DST资助的WAAM绿色钢结构国际合作项目(与UBC合作)。其研究将计算建模与实验紧密结合,为能源存储与转化材料的性能优化和寿命预测提供了系统的理论框架。
