师资力量

💡 招生/招聘信息

本课题组常年招收具有化学、材料、化工、能源等相关背景的硕士生、博士生及博士后。课题组科研经费充足，致力于解决国家战略需求与前沿工程难题，欢迎对交叉学科和实际应用感兴趣的同学直接邮件联系！

教育背景及工作经历

2009-2013 吉林大学，化学（拔尖学生培养试验计划），学士

2013-2018 吉林大学，有机化学，博士

2018-2020 深圳大学-中国科学技术大学，博士后

2019-2020 休斯顿大学电子与计算机工程系，访问学者

2021-2023 南京大学现代工程与应用科学学院，副研究员

2024-至今 南京大学能源与资源学院，特聘研究员，博士生导师

研究方向

致力于低浓度复杂体系中电化学电子传递的精准调控，面向关键资源（锂/铀/铷等）提取与直接空气碳捕集等国家重大战略需求，形成了以分散相电分离为特色的研究体系：

1. 低浓度复杂体系中关键金属的电化学提取与分离

围绕盐湖卤水、含铀废水等复杂体系，针对低浓度、强干扰难题，发展电子预存—按需释放、电位精准调控等方法，实现锂、铷、铀的高选择性提取与分离。锂提取方面，构建电子缓冲微电极体系，实现“只嵌锂不嵌钠”的高选择性提取，结合分散相强化传质，实现高速提锂。铷提取方面，提出“固相预富集+电位程序脱附”策略精准脱附杂质，实现高纯分离。铀提取方面，利用电子预存—按需释放机制，大幅加速提取速率，推动从实验室走向实际规模化提取。

2. 锂盐精制与高纯产品制备

面向高浓度锂液中钠钾残留阻碍高纯结晶的产业瓶颈，开发电化学精抛光技术。以电子化学势调控为核心，通过选择性嵌脱与电位程序脱附，实现钠钾的精准移除，显著提升电池级锂盐的纯度与收率，为高纯锂产品制备提供低能耗、可循环的工程化解决方案。

3. 直接空气捕集（DAC）与CO2电催化还原

以电子—离子解耦和界面微环境调控为核心，利用电化学方法制备碱基带电吸附剂，实现空气与废气中CO2的高效捕集；并通过酸性电解槽或碳酸氢盐电解等先进电催化途径，实现CO2的高效电催化转化与碳循环，为“双碳”目标提供新型低能耗路径及工程化解决方案。

4. 废旧锂电池的电催化回收再造与功能化再利用

面向锂电池全生命周期，探索电池正极/负极材料的电催化/电化学回收与再造。将废旧磷酸铁锂等电极材料转化为锂/铀提取用电子缓冲微电极或DAC吸附剂基体，构建“回收—提取—碳捕集”一体化的资源闭环利用体系。

科研项目

国家自然科学基金青年基金，2024-2026，项目负责人

国家自然科学基金重大研究计划集成项目，2023-2026，项目骨干

国家自然科学基金重大研究计划集成项目，2025-2027，课题负责人

崂山实验室科技创新项目，2025-2027，课题负责人

江苏省双碳专项揭榜挂帅项目，2025-2028，课题负责人

江苏省自然科学基金面上项目，2025-2028，项目负责人

碳寻计划规模化落地项目（全球十支，国内唯一高校项目）, 2026-2029, 项目负责人

奖励荣誉

2017年 博士研究生国家奖学金

2024年 关键地球物质循环前沿科学中心 优秀青年人才奖

2024年 指导学生获得第十九届挑战杯“揭榜挂帅”专项赛全国一等奖

2025年 碳寻计划全球Top 50

2025年 Cell Press 2024年度最受欢迎中国论文奖

2026年 伦敦气候周TED演讲

代表著作

1. Siyuan Li†, Xinyuan Zhang†, Xu Li†, Xiaohang Zong, Ling Zhou, Hongzhi Zheng, Shijia Feng, Xiaojun Wang*, Jia Zhu*. Ammonium-Mediated Bicarbonate Electrolysis for Scalable Integrated CO2 Capture and Conversion. Chem Catalysis, 已接收

2. Zhichao Lin, Tianyu Wang, Yunzhang Ni, Jiabao Li, Huiling Liu, Hongjie Guo, Hongzhi Zheng, Minfei Fei, Ling Zhou, Xiaojun Wang*, Jia Zhu*. Solar-Powered Redox Adsorption Method for Round-the-Clock Direct Lithium Extraction from Low-Grade Brines. Angewandte Chemie International Edition, 2026, e9127049.

3. Zhichao Lin†, Weijian Xiao†, Xiaohang Zong†, Daochuan Jiang, Hongzhi Zheng, Miao Yu*, Xiaojun Wang*, Jia Zhu. Spatially Decoupled Capture-Conversion Architectures for Photocatalytic Uranium Extraction from Dilute Wastewater. Journal of the American Chemical Society, 2026, 148, 30102-30111.

4. Shijia Feng†, Ziang Liu†, Dongfang Cheng†, Yunfeng Hu, Sizhe Chen, Xinyuan Zhang, Jiabao Li, Xiaorui Dong, Tianyu Wang, Ziwei Wang, Yulun Wu, Ya Yin, Hongzhi Zheng, Philippe Sautet, Xiaojun Wang*, Jia Zhu*. Proton-donating Cations Enable Efficient and Stable Acidic CO2 Reduction in Membrane Electrode Assemblies. National Science Review, 2025, 12, nwaf312.

5. Sizhe Chen, Xiaojun Wang*, Hongzhi Zheng, Ziwei Wang, Xiyang Wang, Zhichao Lin, Shijia Feng, Chuanfei Zhang, Tao Sun, Jia Zhu*. Electron-Buffering Rechargeable Microelectrode Adsorbents for Rapid Environmental Remediation of Uranium-containing Wastewater. Nature Water, 2025, 3, 937-948.

6. Mengxin Shen†, Liyao Ji†, Dongfang Cheng†, Ziwei Wang, Qinwen Xue, Shijia Feng, Yao Luo, Shuying Chen, Jiahao Wang, Hongzhi Zheng, Xiaojun Wang*, Philippe Sautet, Jia Zhu*. Hierarchical Design Enables Sufficient Activated CO2 for Efficient Electrolysis of Bicarbonate to CO. Joule, 2024, 8, 1-17.

7. Shijia Feng†, Xiaojun Wang†, Dongfang Cheng†, Yao Luo†, Mengxin Shen, Jingyang Wang, Wei Zhao, Susu Fang, Hongzhi Zheng, Liyao Ji, Xing Zhang, Weigao Xu, Yongye Liang, Philippe Sautet, Jia Zhu*. Stabilizing *CO2 Intermediates at the Acidic Interface using Molecularly Dispersed Cobalt Phthalocyanine as Catalysts for CO2 Reduction. Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63, e202317942.

8. Xiaojun Wang†, Hui Dong†, Alae Eddine Lakraychi, Ye Zhang, Xu Yang, Hongzhi Zheng, Xinpeng Han, Xiaonan Shan, Chuanxin He*, Yan Yao*. Electrochemical swelling induced high material utilization of porous polymers in magnesium electrolytes. Materials Today, 2022, 55, 29-36.

9. Chang Gu†, Xiaojun Wang†, Ai-Bo Jia, Hongzhi Zheng, Weiran Zhang, Yuyang Wang, Minjie Li, Yu-Mo Zhang* & Sean Xiao-An Zhang*. A strategy of stabilization via active energy-exchange for bistable electrochromic displays. CCS Chem. 2022, 4(8), 2757-2767.

10. Yuyang Wang†, Shuo Wang†, Xiaojun Wang†, Weiran Zhang, Wenxuan Zheng, Yu-Mo Zhang* and Sean Xiao-An Zhang*. A multicolour bistable electronic shelf label based on intramolecular proton-coupled electron transfer. Nature Materials, 2019, 18, 1335-1342.

11. Weiran Zhang†, Xiaojun Wang†, Yuyang Wang, Guojian Yang, Chang Gu, Wenxuan Zheng, Yu-Mo Zhang*, Minjie Li and Sean Xiao-An Zhang*. Bio-inspired ultra-high energy efficiency bistable electronic billboard and reader. Nature Communications, 2019, 10, 1559.

12. Xiaojun Wang, Chang Gu, Hongzhi Zheng, Yu-Mo Zhang* and Sean Xiao-An Zhang*. A multi-stimuli-responsive oxazine molecular switch: A new strategy for the design of electrochromic materials. Chemistry-An Asian Journal, 2018, 13(9): 1206-1212.

13. Xiaojun Wang, Shuo Wang, Chang Gu, Weiran Zhang, Hongzhi Zheng, Jingjing Zhang, Geyu Lu, Yu-Mo Zhang*, Minjie Li, and Sean Xiao-An Zhang*. Reversible bond/cation-coupled electron transfer on phenylenediamine-based rhodamine B and its application on electrochromism. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, 9(23), 20196-20204.

14. Xiaojun Wang, Wen Li, Wanru Li, Chang Gu, Hongzhi Zheng, Yuyang Wang, Yu-Mo Zhang*, Minjie Li and Sean Xiao-An Zhang*. An RGB color-tunable turn-on electrofluorochromic device and its potential for information encryption. Chemical Communications, 2017, 53(81), 11209-11212.