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李爱龙

Special Professor

Supervisor of Doctorate Candidates

Supervisor of Master's Candidates


E-Mail:

Administrative Position:特任教授

Business Address:中国科学技术大学高新校区,精准智能化学全国重点实验室(三号楼)

Alma Mater:中国科学院大学

Discipline:Chemistry

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Profile

李爱龙,特任教授,博士生导师,课题组组长,国家高层次青年人才

2012年进入中国科学院大连化学物理研究所攻读博士学位,因发现非贵金属氧化锰水氧化稳定电压窗口,荣获“中国科学院院长优秀奖”。2017年至2025年在日本理化学研究所(RIKEN)工作,历任国际项目助理研究员、博士后、研究员。因在质子交换膜(PEM)电解水研究中的开创性贡献,荣获RIKEN“梅峰奖”。2025年2月回国加入中国科学技术大学并组建研究团队,现任特任教授、博士生导师。主持国家级青年人才项目及多项科研任务,积极推动基础研究、技术创新与产业应用深度融合。

团队由李爱龙教授与孔爽教授共同负责,孔爽教授同为国家级青年人才;团队建设与发展长期得到李灿院士、包信和院士、徐铜文院士的高层次学术指导与产业战略支持。

 

【代表性成果】

围绕能源催化、电解水制氢、智能与自动化学、时间分辨谱学,材料信息学及AI for Science等,发表了多篇具有开创性的研究论文,其中包括发表于Science,Nature Catalysis (3),Nature Sustainability,Nature Chemistry, JACS 和 Angew等期刊的工作。发现“水氧化稳定电压窗口”,实现了MnO2的电催剂在酸性条件下稳定运行超8000小时(Angew. Chem. Int. Ed.2019)。随后通过晶格氧结构调控,提升了MnO2等电催化剂的稳定性(Nat. Catal. 2022; Nat. Catal. 2024; Nat. Catal. 2026; JACS 2026)。发现Mn的非线性电荷归中反应能赋予催化剂独特的自愈能力,解释了自然界在光系统II中选择Mn作为氧析出中心的可能原因(Nat. Sustain. 2025)。进一步以MnO2为载体,构建了原子级分散的高稳定性PEM电解水铱催化剂,水氧化转化次数超1.5亿(Science 2024)。此外,团队申请了30余项专利(7项PCT国际专利),推动成果产业化;发展时间分辨同步辐射光谱技术,研究工况条件下(如80℃、>1000 mA/cm2, Science 2024)的电化学反应,探讨远离平衡状态下的电催化行为。

  1. Nature Catalysis, under revision.

  2. Nature Materials, under revision.

  3. Li Ailong*, Kong Shuang et al., Atomically dispersed hexavalent iridium oxide from MnO2 reduction for oxygen evolution catalysis. Science, 2024, 384, 666. 

  4. Li Ailong et al. Enhancing the stability of cobalt spinel oxide towards sustainable oxygen evolution in acid. Nature Catalysis, 2022, 5, 109. 

  5. Kong Shuang, Li Ailong* et al. Acid-stable manganese oxides for proton exchange membrane water electrolysis. Nature Catalysis, 2024, 7, 252. (Highlighted by Nature Catalysis, 2024.)

  6. Hu Wei & Li Ailong*, Lanthanide saves non-noble catalysts in acid, Nature Catalysis, 2026, 9, 98.

  7. Li Ailong* et al., Oxygen evolution catalysis by manganese oxides resilient to voltage fluctuations, Nature Sustainability, 2025, 8, 1533. (Highlighted by Nature Sustainability, 2025.)

  8. Li Ailong et al. Stable potential windows for long‐term electrocatalysis by MnO2 under acidic conditions. Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 5054. (Highlighted by Nature Energy, 2019.)

  9. Li Ailong* et al., Unlocking the potential of manganese oxide for acidic water electrolysis. The Innovation Materials, 2024, 2, 100094.

  10. Hu Wei, Li Ailong*, Zelong Li*, Can Li* et al., Regulating Surface Hydroxyl Groups in CoOx via Atomically Dispersed Ru for Durable Acidic Oxygen Evolution. J. Am. Chem. Soc., 2026, 148, 16267.

  11. Minghui Gu, Li Ailong*, Xiaoling Ge*, Tongwen Xu* et al., Self-Inhibiting Corrosion Protection through Dynamic Oxyanion Interfacial Regulation for Industrial Seawater Electrolysis. J. Am. Chem. Soc., 2026. 


【荣誉与奖励】

1. 优秀青年科学基金项目(海外)2024

2. 日本理化学研究所(RIKEN)“梅峰奖” 2023

3. 中国科学院院长优秀奖 2019

 

【课题组研究方向介绍】

【研究方向1】团队围绕“一张离子膜 + 一对电催化剂”这一核心理念,面向特定能源与资源转化反应,从离子传输、界面反应到催化剂与膜电极结构开展协同设计,构建高效、稳定的电催化反应体系;同时结合智能与自动化学、先进光谱表征和理论模拟,实现从材料设计、反应机制解析到性能评估与应用验证的系统研究。

【研究方向2】围绕多能融合与低碳能源转化,重点开展绿氢、绿色甲醇、二氧化碳资源化、储能与新能源耦合等研究。研究低碳电力、氢能、碳源与化工过程之间的高效转化与系统耦合机制,重点发展高效电解水制氢、CO2减排与转化、绿色醇氨催化转化及柔性化工过程,结合储能、过程模拟与人工智能,实现波动性新能源与连续工业过程的动态匹配,为绿色化工与新型能源体系建设提供理论与技术支撑。

【研究方向3】围绕AI for Science(AI4S)与智能物质创制,重点开展材料信息学、高通量自动化实验、机器人化学家、科学数据与谱学智能分析等研究。面向新能源、新材料、绿色化工等领域,构建闭环科研体系,实现从材料与分子智能设计、自动合成、性能表征到工艺优化和应用验证的全流程智能化,发展面向真实科研问题的自主科学发现与智能研发方法,加速新材料、新反应与新工艺的发现及产业转化。

团队依托校内外优势平台,包括中国科学技术大学功能膜研究室(徐铜文院士团队)、精准智能化学全国重点实验室、科学智能物质创制中心、科学智能物质创制芜湖分中心、碳中和研究院、合肥同步辐射光源,以及北京、上海、日本等国际先进科研设施,开展电催化与能源转化、科学智能物质创制、光谱与结构表征,推动基础研究向实际能源转化体系延伸。


【团队导师】 

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孔爽 博士生导师

特任教授,课题组组长,中国科学院青年人才,国家高层次青年人才

优秀青年科学基金项目(海外)2025

2017年博士毕业于中科院大连化学物理研究所(导师:包信和 院士)

2024年《麻省理工科技评论》35岁以下科技创新者奖项: https://www.youtube.com/watch?v=xhSdvJiGKSk

微尺度物质科学国家研究中心:https://dslx.ustc.edu.cn/?menu=expert_paper_detail&expertid=6572620


研究大团队:

1.中国科学技术大学,功能膜研究室(徐铜文 院士): https://membrane.ustc.edu.cn/main.htm

2.中国科学院大连化物所,分子催化与原位表征研究组(李灿 院士):https://canli.dicp.ac.cn/index.htm

3.日本理化学研究所,可持续资源科学中心(Ryuhei Nakamura 教授):http://rnakamura-lab.riken.jp/index.html

东京工业大学地球生命研究所https://sites.google.com/elsi.jp/ryuheinakamura/


链接:

1. 精准智能化学全国重点实验室精准表征部-李爱龙 https://pichem.ustc.edu.cn/2025/0429/c39083a682483/page.htm  

2. 中科大化学与材料科学学院-李爱龙 https://dslx.ustc.edu.cn/?menu=expert_paper_detail&expertid=6572483

3. Google Scholar (李爱龙) https://scholar.google.com/citations?user=nlNeLfwAAAAJ&hl=en

4. ORCiD(李爱龙)https://orcid.org/0000-0003-0875-5072


招生信息:

李爱龙 老师 中科大博士1-2名/中科大硕士2-3名(邮件:ailongli@ustc.edu.cn)

孔爽 老师 中科大硕博连读 1-2名(邮件:kshuang@ustc.edu.cn)

李灿 院士 中科大硕博连读 1-2名(李爱龙代为招生,邮件:ailongli@ustc.edu.cn)


招生学院:

精准智能化学全国重点实验室,微尺度物质科学国家研究中心,中国科学技术大学化学与材料科学学院


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Educational Experience

  • 2012.9 -- 2019.4

    中国科学院大学,大连化学物理研究所       博士       With Certificate of Graduation for Doctorate Study       Doctoral degree

  • 2012.9 -- 2013.6

    中国科学技术大学,化学物理系       Chemistry       With Certificate of Graduation for Study as Master's Candidates      联合培养

Work Experience

  • 2023.1 -- 2025.2

    日本理化学研究所(RIKEN)      环境资源科学研究中心(CSRS)      研究员(Research Scientist)

  • 2019.5 -- 2022.12

    日本理化学研究所(RIKEN)      环境资源科学研究中心(CSRS)      博士后

  • 2017.4 -- 2019.4

    日本理化学研究所(RIKEN)      环境资源科学研究中心(CSRS)      国际项目研究助理(IPA)

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