兰州化物所高祥虎

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高祥虎，中国科学院大学材料学工学博士，甘肃榆中人，美国陶瓷学会会员，国际太阳能协会会员。目前主要从事高温/彩色太阳能吸收涂层、高性能太阳能吸收涂料、太阳能光热利用、太阳能集热器综合性能评价（德国SWT太阳能集热器性能测试系统）等方面的研究。先后主持/参加完成了中央级科学事业单位修缮购置、中科院太阳能行动计划、国家自然科学基金青年基金、甘肃省科技支撑、国家电网等10余项项目的研究工作。 在 Solar Energy Materials & Solar Cells，Solar Energy，Journal of the American Ceramic Society等刊物发表学术论文30余篇，申请国家专利10余项。


高祥虎  男  硕导  中国科学院兰州化学物理研究所
email： gaoxh@licp.cas.cn
address： 甘肃省兰州市城关区天水中路18号兰州化物所


教育背景
2013-09--2017-07   中国科学院大学   博士
2006-09--2009-07   西北师范大学   硕士
2002-09--2006-07   西北师范大学   学士
工作经历
   
工作简历
2013-09~2017-07,中国科学院大学, 博士
2009-07~2020-06,中国科学院兰州化学物理研究所, 副研究员
2006-09~2009-07,西北师范大学, 硕士
2002-09~2006-07,西北师范大学, 学士
专利与奖励
   
奖励信息
（1） 中国科学院朱李月华优秀博士生奖, 院级, 2017
（2） 甘肃省技术发明一等奖, 一等奖, 省级, 2016
专利成果
（ 1 ） 一种具有尖晶石结构的高温太阳能吸收涂层, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN112011777B
（ 2 ） 一种金属渐变性高温太阳能吸收涂层及其制备方法, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN110595084B
（ 3 ） 一种高熵合金基光谱选择性太阳能吸收涂层及其制备方法, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN112442668B
（ 4 ） 一种高熵合金基高温太阳能吸收涂层及其制备方法, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN110699642B
（ 5 ） 一种全陶瓷基高温太阳能吸收涂层及其制备方法, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN110527970B
（ 6 ） 在空气中热稳定性能良好的太阳能吸收涂层及其制备方法, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN110643941B
（ 7 ） 一种光谱选择性高温太阳能吸收涂层及其制备方法, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN110643942B
（ 8 ） 具有防扩散和抗氧化性能的太阳能吸收涂层及其制备方法, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN110592533B
（ 9 ） 一种彩色太阳能吸收涂层及其制备方法, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN110701803B
（ 10 ） 一种高光谱选择性高温太阳能吸收涂料及其制备方法, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN109468060B
（ 11 ） 一种具有热敏特性的太阳能光谱选择性吸收涂层及其制备, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN112030106A
（ 12 ） 一种二硼化钛-二硼化锆基高温太阳能吸收涂层及其制备方法, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN109371373B
（ 13 ） 一种二硼化铪-二硼化锆基高温太阳能吸收涂层及其制备方法, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN109338297B
（ 14 ） 一种二硼化钛-二氧化钛基高温太阳能吸收涂层及其制备方法, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN109338298B
（ 15 ） 一种二硼化锆-氧化锆基高温太阳能吸收涂层及其制备方法, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN109338296B
（ 16 ） 一种二硼化铪-二氧化铪基高温太阳能吸收涂层及其制备方法, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN109338295B
（ 17 ） 一种聚能型防覆冰涂料及其制备方法和应用, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111500190A
（ 18 ） 一种高温太阳能光谱选择性吸收涂料及其制备方法, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109439191A
（ 19 ） 一种碳化钛-碳化钨紫色太阳能选择性吸收涂层及其制备方法, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN106086882B
（ 20 ） 一种耐高温太阳能选择性吸收涂层及其制备方法, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109282514A
（ 21 ） 一种碳化钛-碳化锆高温太阳能选择性吸收涂层及其制备方法, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN105970175B
（ 22 ） 一种含稀土钇高温太阳能选择性吸收涂层及其制备方法, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN105970176B
（ 23 ） 一种碳化钛基高温太阳能选择性吸收涂层及其制备方法, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN105970177B
（ 24 ） 具有双陶瓷结构的高温太阳能选择性吸收涂层及其制备方法, 2017, 第 2 作者, 专利号: CN105483632B
（ 25 ） 钴铝尖晶石型蓝色纳米陶瓷颜料的合成及在制备太阳能吸光涂层中的应用, 2017, 第 4 作者, 专利号: CN106830917A
（ 26 ） 含钴元素的尖晶石型彩色陶瓷颜料的合成及在制备太阳能吸光涂层的应用, 2017, 第 4 作者, 专利号: CN106830089A
（ 27 ） 钴铁尖晶石型棕黑色纳米陶瓷颜料的合成及在制备太阳能吸光涂层中的应用, 2017, 第 4 作者, 专利号: CN106800313A
（ 28 ） 一种氮化钛基太阳能选择性吸收涂层及其制备方法, 2016, 第 1 作者, 专利号: CN106091446A
（ 29 ） 以表面织构化金属Mo作为吸收层的耐高温太阳能选择性吸收涂层及其制备方法, 2016, 第 2 作者, 专利号: CN105387641A
（ 30 ） 温室型双集热双保温太阳能热泵烘干装置, 2012, 第 2 作者, 专利号: CN202281480U
（ 31 ） 温室型双集热双保温太阳能热泵烘干装置, 2012, 第 2 作者, 专利号: CN102393136A
（ 32 ） 以尖晶石型颜料为吸光剂制备太阳能选择性吸热涂料的方法, 2011, 第 4 作者, 专利号: CN102286243A
（ 33 ） 一种高温太阳能选择性吸收涂层及其制备方法, 2011, 第 1 作者, 专利号: CN102108491A


出版信息
发表论文
（1） Scalable and Ultrathin High-Temperature Solar Selective Absorbing Coatings Based on the High-Entropy Nanoceramic AlCrWTaNbTiN with High Photothermal Conversion Efficiency, SOLAR RRL, 2021, 第 2 作者
（2） Highly Enhanced Thermal Robustness and Photothermal Conversion Efficiency of Solar-Selective Absorbers Enabled by High-Entropy Alloy Nitride MoTaTiCrN Nanofilms, ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, 2021, 第 2 作者
（3） Double-layer solar absorber coating based on high entropy ceramic AlCrMoTaTiN: Structure, optical properties and failure mechanism, SURFACES AND INTERFACES, 2021, 第 7 作者
（4） Scalable and highly efficient high temperature solar absorber coatings based on high entropy alloy nitride AlCrTaTiZrN with different antireflection layers, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, 2021, 第 2 作者
（5） Greatly enhanced solar absorption via high entropy ceramic AlCrTaTiZrN based solar selective absorber coatings, JOURNAL OF MATERIOMICS, 2021, 第 7 作者
（6） Further investigation of a novel high entropy alloy MoNbHfZrTi based solar absorber coating with double antireflective layers, SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, 2020, 第 2 作者
（7） Enhanced spectral selectivity of HfC based high temperature solar absorbers with the addition of Mo, THIN SOLID FILMS, 2020, 第 2 作者
（8） A novel solar absorber coating based on Mo-MoO3 nanocrystalline embedded into amorphous TiC: Microstructure, thermal stability and failure analysis, INFRARED PHYSICS & TECHNOLOGY, 2020, 第 2 作者
（9） Optical design, thermal shock resistance and failure mechanism of a novel multilayer spectrally selective absorber coating based on HfB2 and ZrB2, SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, 2020, 第 2 作者
（10） Enhanced thermal stability of the TiB2–ZrB2 composite ceramic based high temperature spectrally selective absorber coatings: Optical properties, failure analysis and chromaticity investigation, OPTICAL MATERIALS, 2020, 第 2 作者
（11） Spinel-type solar-thermal conversion coatings on supercapacitors: An effective strategy for capacitance recovery at low temperatures, ENERGY STORAGE MATERIALS, 2019, 第 7 作者
（12） Structure, optical simulation and thermal stability of the HfB2-based high-temperature solar selective absorbing coatings, RSC ADVANCES, 2019, 第 2 作者
（13） A novel TiC–ZrB2/ZrB2/Al2O3 multilayer high temperature solar selective absorbing coating: Microstructure, optical properties and failure mechanism, SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, 2019, 第 1 作者
（14） Structure, thermal stability and chromaticity investigation of TiB2 based high temperature solar selective absorbing coatings, SOLAR ENERGY, 2019, 第 2 作者
（15） Microstructure, chromaticity and thermal stability of SS/TiC-WC/Al2O3 spectrally selective solar absorbers, SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, 2017, 第 1 作者
（16） Optical simulation, corrosion behavior and long term thermal stability of TiC-based spectrally selective solar absorbers, SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, 2017, 第 1 作者
（17） 金属掺杂碳基高温太阳能吸收涂层的可控制备及构效关系研究, Controllable preparation and structure-activity relationship studying of high temperature solar absorber coatings based on metal doped into carbon, 2017, 第 1 作者
（18） Microstructure and Optical Properties of SS/Mo/Al2O3 Spectrally Selective Solar Absorber Coating, JOURNAL OF MATERIALS ENGINEERING AND PERFORMANCE, 2017, 第 1 作者
（19） Enhanced optical properties of TiN-based spectrally selective solar absorbers deposited at a high substrate temperature, SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, 2017, 第 1 作者
（20） Spectrally selective Cu1.5Mn1.5O4 spinel ceramic pigments for solar thermal applications, RSC ADVANCES, 2016, 第 3 作者
（21） Cu1.5Mn1.5O4-based ceramic spectrally selective coatings for efficient solar absorber applications, JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, 2016, 第 3 作者
（22） Aqueous solution-chemical derived spinel Cu1.5Mn1.5O4 thin film for solar absorber application, MATERIALS LETTERS, 2016, 第 3 作者
（23） Structure, optical properties and thermal stability of SS/TiC-ZrC/Al2O3 spectrally selective solar absorber, RSC ADVANCES, 2016, 第 1 作者
（24） CuCr2O4 Spinel Ceramic Pigments Synthesized by Sol-Gel Self-Combustion Method for Solar Absorber Coatings, JOURNAL OF MATERIALS ENGINEERING AND PERFORMANCE, 2016, 第 3 作者
（25） Aqueous solution-derived CuMn2O4 ceramic films for spectrally selective solar absorbers, CERAMICS INTERNATIONAL, 2016, 第 3 作者
（26） Synthesis and characterization of CoCuMnOx spinel ceramic thin films for spectral selectivity absorption, RSC ADVANCES, 2016, 第 3 作者
（27） Structure, optical properties and thermal stability of Al2O3-WC nanocomposite ceramic spectrally selective solar absorbers, OPTICAL MATERIALS, 2016, 第 1 作者
（28） Enhanced thermal stability and spectral selectivity of SS/TiC-Y/Al2O3 spectrally selective solar absorber by thermal annealing, SOLAR ENERGY, 2016, 第 1 作者
（29） Aqueous chemical solution deposition of spinel Cu1.5Mn1.5O4 single layer films for solar selective absorber, RSC ADVANCES, 2016, 第 3 作者
（30） Solution combustion of spinel CuMn2O4 ceramic pigments for thickness sensitive spectrally selective (TSSS) paint coatings, CERAMICS INTERNATIONAL, 2016, 第 3 作者
（31） Structure, optical properties and thermal stability of TiC-based tandem spectrally selective solar absorber coating, SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, 2016, 第 1 作者
（32） Optimization design of CuCrxMn2−xO4-based paint coatings used for solar selective applications, SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, 2012, 第 3 作者
（33） Low-temperature combustion synthesis of CuCr2O4 spinel powder for spectrally selective paints, JOURNAL OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2012, 第 3 作者
（34） 尖晶石型NiCr_2O_4的燃烧法合成及表征, Combustion Synthesis and Characterization of Spinel NiCr_2O_4, 无机化学学报, 2012, 第 3 作者
（35） 光谱选择性太阳能吸收涂层的研究进展, 材料导报A：综述篇, 2012, 第 1 作者
（36） Combustion Synthesis and Characterization of Spinet NiCr2O4, CHINESE JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY, 2012, 第 3 作者
（37） 光谱选择性太阳能吸收涂层的研究进展, Recent Advance of Spectrally Selective Solar Absorber Coating, 材料导报, 2012, 第 1 作者
（38） Sol-gel combustion-derived CoCuMnOx spinels as pigment for spectrally selective paints, JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY, 2011, 第 3 作者
科研活动
   
科研项目
（ 1 ） 塔式光热发电高温太阳能吸收涂层关键技术及产业化应用, 负责人, 中国科学院计划, 2020-01--2021-12
（ 2 ） 高温太阳能吸收涂层的可控构筑及构效关系研究, 负责人, 中国科学院计划, 2018-01--2021-12
（ 3 ） 过渡金属硼化物高温太阳能吸收涂层的研发, 负责人, 地方任务, 2018-07--2021-07
（ 4 ） 聚能型防冰材料开发及试验研究, 负责人, 企业委托, 2017-01--2020-12
（ 5 ） 塔式熔盐光热发电高温太阳能吸收涂层关键技术及产业化应用, 负责人, 地方任务, 2021-02--2023-12
（ 6 ） 燃煤锅炉防护与节能增效关键技术及示范应用, 负责人, 中国科学院计划, 2022-02--2027-02
参与会议
（1）高温太阳能吸收涂层与光热发电   国家基金委无机非金属材料青年论坛   2019-08-28
（2）高温太阳能吸收涂层与光热发电   第五届中国光热发电大会   2019-08-21
（3）SolarShot1108塔式光热发电高温太阳能吸收涂层研究进展   2019中国国际光热发电大会   2019-06-20

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太阳能光热发电具有储能和调峰调频特性，与光伏、风电互补，是新能源安全可靠替代传统能源的有效手段，也是加快规划建设新型能源体系的有效支撑。塔式光热发电具有良好的经济性，是光热发电主流技术路线。吸热器是塔式光热系统的核心部件，承担着将太阳能转化为热能的重要作用，吸热器表面涂覆的高温太阳能吸收涂层被认为是光热发电系统的“核芯”材料，对实现高效率光热转换和提高电站收益起到至关重要的作用。
　　中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低碳能源材料组高祥虎研究员、刘刚研究员团队长期致力于塔式光热发电光学材料与工程关键技术研发及工程应用。团队突破了纳米高熵高温太阳能吸收涂层关键技术，研制了SolarShot1108高温太阳能吸收涂层并实现了规模化制备，高温工况下太阳能吸收率可达0.975。与国外产品相比，SolarShot1108具有更高的吸收率和更低的热发射率，可有效提高光热转换效率和电站收益。2021年，SolarShot1108纳米高熵太阳能吸收涂层在敦煌首航节能10MW塔式熔盐光热电站开展工程验证并取得光热电站使用业绩。2023年该涂层在敦煌首航节能100MW塔式熔盐光热电站进行应用。

　　近期，项目团队委托西安热工研究院有限公司对SolarShot1108和国外产品在首航节能敦煌100MW光热发电站吸热器上进行了热性能测试评估。结果表明，SolarShot1108纳米高熵太阳能吸收涂层的整体性能优于国外产品；工程试验测试表明，SolarShot1108纳米高熵太阳能吸收涂层的整体吸热率比国外产品提升约3.9%。此次热性能测试评估结果，有力证明SolarShot1108纳米高熵太阳能吸收涂层的技术优越性。
　　敦煌首航节能100MW塔式熔盐光热电站是国家首批光热发电示范电站之一。镜场总反射面积达140多万平方米，占地面积780公顷，设计年发电量达3.9亿千瓦时，每年可减排二氧化碳35万吨，是目前全球聚光规模最大、吸热塔最高、储热罐最大、建设周期最短、可24小时连续发电的100兆瓦级熔盐塔式光热电站。
　　2023年国家能源局发布的《关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》提出，结合沙漠、戈壁、荒漠地区新能源基地建设，尽快落地一批光热发电项目。力争“十四五”期间，全国光热发电每年新增开工规模达到300万千瓦左右。
　　该研究成果将为光热发电规模化发展提供技术支撑，为确保我国光热发电行业发展安全作出贡献。本项目得到了首航高科能源技术股份有限公司和甘肃省科技重大专项的大力支持。