2025年11月21日下午3时，清华大学化学系肖海教授应邀莅临我院2400报告厅，为师生带来了一场题为《电催化中的电势：从新方法到新认识》的前沿学术报告。报告厅内座无虚席，气氛热烈。
讲座伊始，肖海教授开宗明义，指出了电催化技术在实现“双碳”目标战略中的核心地位。他强调，电催化通过电能与化学能的高效转换，是连接可再生能源（如风电、光伏）与绿色燃料合成（如电解水制氢、二氧化碳还原）的关键桥梁。其中，电极电势作为电催化反应的“总开关”，直接决定了反应的动力学、路径与产物选择性，深刻理解其微观作用机制是实现电催化技术突破的理论基础，为在场师生构建了清晰的宏观研究框架。
在报告主体部分，肖海教授从电催化中电势的基本概念和传统研究方法的挑战切入，系统阐述了他的团队在该领域的创新性工作。报告内容层层递进，主要围绕以下三个层面展开：新方法：巨正则系综电子结构理论。肖海教授重点介绍了其团队发展的巨正则系综电子结构方法。他深入浅出地解释了该方法如何突破传统计算电化学的局限，首次在第一性原理计算中直接引入并控制电极电势这一关键变量，从而能够更真实地模拟电化学界面在实际工作状态下的电子结构，为精准预测电催化性能提供了革命性的理论工具。新认识：电势依赖的反应机理与活性位点。基于上述新方法，肖海教授分享了团队在电催化反应基础科学问题上获得的一系列新认识。他通过生动的案例，详细展示了析氧反应、二氧化碳还原等重要催化反应中，反应动力学、反应机理乃至催化剂的活性位点结构如何随电极电势发生动态演变。这些发现刷新了人们对电催化界面过程的传统静态认知。总结与展望：数据驱动的电催化理论。报告最后，肖海教授对未来的电催化研究进行了展望。他指出，将先进的巨正则模拟方法与大数据、人工智能相结合，构建“数据驱动的电催化理论”，将能高效筛选催化剂、精准设计反应路径，从而加速新一代高效电催化材料的开发，推动绿色能源技术的产业化进程。
在互动交流环节，现场师生踊跃提问，围绕巨正则方法的计算效率、实验验证、以及在具体催化体系中的应用前景等关键问题，与肖海教授进行了深入的探讨。肖海教授耐心细致的解答，引发了在场师生的阵阵掌声与深入思考，思维的碰撞进一步深化了大家对电催化基础科学的理解。
专家简介：肖海，清华大学化学系教授、博导、国家级领军人才。现任清华大学人工光合成研究中心主任。长期致力于理论与计算电化学、能源催化材料等领域的研究，在电势依赖的电催化理论方法开发与应用方面取得了系列创新成果。已在Nature Energy、Nature Catalysis、JACS等顶级学术期刊发表SCI论文200余篇，H因子75，入选科睿唯安“全球高被引科学家”。曾获国家自然科学奖二等奖、中国青年科技奖等多项荣誉。主持了国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等。
