研究内容
1.研究领域：
1）能源材料
能源问题是关系到我国可持续发展和国计民生的重要问题，开发清洁高效的新型储能技术是国家能源战略中的重要一环。能源存储器件不仅在多领域有着重要的应用，而且关系到可再生能源利用、环境治理等重点问题。而决定能源存储器件应用性能的一个重要因素是材料的电子结构，因此从决定能源材料物理和化学性质的电子结构层面研究入手，有助于寻找解决能源和环境危机最根本的出路。基于同步辐射的X 射线谱学是研究材料电子结构等基本性质最有效、最直接的实验表征方法之一。
以锂离子电池为代表的电化学储能和和以硅基太阳能电池为代表的光电转化储能是多种储能方式中最为简便、高效的两种方式，成为储能技术发展的主流。但是伴随着环境、电动汽车以及3C电子产品对电池性能和环保需求的不断提升，发展高容量、长寿命、低成本的新型电池技术（如锂硫电池、钠硫电池、钙离子电池、钠离子电池、量子点太阳能电池）迫在眉睫，而这需要探索和深入理解这些新材料和新体系存在的关键基础问题。决定电池能量及功率密度的主要因素包括电极材料、电解质材料和二者界面的特性。在材料科学领域，电极和电解质材料的研究相对较多，但对于其界面信息的探索和认识却凤毛麟角。因此界面调控也成为发展高效、高稳定电化学器件和光电器件的重要突破口，是实现能源高效获取和高效转换的重要途经。界面科学问题的研究迫切需要发展高效率、高灵敏度的表征手段。同步辐射光源具有高强度、宽频谱等优势，为表征界面提供了独特并且功能强大的实验手段，BL10B实验站能量覆盖100-1000 eV，包括C、N、O等非金属元素的K边以及P、S、Ca、Fe、Co、Ni、Cu等3d金属等电池组分中常见元素，因此可以通过sXAS、SRPES等技术对不同电极材料、电解质及其相关界面进行微观表征和电势分析，通过调节入射光的能量，我们可以探测到材料表面、界面、以及体相的信号，从而对电极材料实现分层剖析，系统研究电池材料的组成-结构-性能之间的构效关系，尤其是电极材料的电子结构演变、离子及电子输运以及界面处电荷转移等关键信息，对深入了解电极材料的储锂、储钙机理、光电转换机理和容量衰减机制、优化材料组分及结构、开发新一代高性能、安全、长寿命的电化学储能电池和太阳能电池具有重要指导意义。
2）催化材料
化学工业的核心科学与技术，80%以上的工业生长过程都涉及到催化，多相催化在大多数化学和能量转换过程中都有着广泛的应用。解决能源问题的另一重要途径是将化学能转化为电能，催化在这一过程中发挥者重要作用。近年来，电催化CO2还原、电解水制氢和N2还原合成氨等技术得到了广泛的研究。而这些技术的核心在于催化剂的选择和使用，由于多相催化通常发生在催化剂的表面，因此非常有必要研究催化反应过程中催化剂真实的表面化学与表面结构。X射线光电子能谱（XPS）作为一种表面敏感的表征技术，可以对材料的表面进行研究。以电解水为例，目前商业化的电解水催化剂主要以Pt基贵金属催化为主，然而，昂贵的价格和储量的稀少又大大限制了大规模的应用。寻找廉价高效的催化剂替代Pt基催化材料成了当前研究的热门方向。过渡金属基催化剂，包括金属磷化物，硫化物等16，凭借其特殊的电子结构、物化性质和丰富的种类，在电催化领域得到了广泛的研究。同步辐射X 射线谱学技术是测量催化剂材料表界面电子和化学结构的有效手段，相比于传统XPS技术，同步辐射X射线光电子能谱（SRPES）技术通过改变入射光子能量，实现从最表层到相对体相的不同深度的电子结构解析。此外，BL10B实验站最具特色的“高温高压反应腔”，能够模拟催化材料的原位反应过程，如不同温度（100K-900K）、不同压力（超高真空-10bar）及不同气氛的反应条件，广泛用于研究多相催化及光催化反应体系中多种催化剂，包括单晶模型催化剂、金属颗粒催化剂、金属氧化物与碳化物催化剂的准原位反应机理研究。为深入探索不同催化反应的作用机制提供了强有力的研究手段。
2.特色技术：
1）高温高压反应装置：可以开展催化剂在100K-900K、UHV-10bar以及不同气氛下的原位催化反应，在不暴露大气的情况下进行抽空，然后将催化剂直接传递至分析室进行同步辐射表征。
2）原位红外测试装置：可以开展催化剂在100K-1200K、UHV-1bar以及不同气氛下的原位红外测量，获得反应过程中吸附物种的结构信息。
