承担了国防973、国家重点研发计划、国家自然科学基金项目等项目，作为研究团队成员获得军队科技进步二等奖。 建立了天津大学燃料电池研究团队和液体射流破碎研究团队，搭建了相关的仿真和实验研究平台和相应的仿真及实验研究体系。 从近二十年来的发展历程来看，新一代燃料电池设计将十分依赖于相关能源材料的开发与其内部过程的优化，然而燃料电池内多尺度复杂结构与物理化学过程为此带来了巨大挑战。 该篇展望文章创新性地指出，双极板和膜电极对未来功率密度提升的贡献度分别约为30%和70%，各部件需要协同优化才能实现目标。
- 该电池由数十亿根柱子组成，每一根柱子都等同于一个由薄功能材料层构成的微型电池，综合了3D结构和薄膜固态电池的优点。
- 同年黄文魁小组用不同的第三种方法合成了三尖杉酯碱,至此三尖杉具有抗癌的五种酯碱在黄文魁小组均全部实现合成,其中四种为世界上首次,一种是提供高效率的第三种合成路线。
- 1970年4月4日，财团法人中兴工程顾问社（简称“中兴工程顾问社”）经报请台湾台北地方法院核准正式成立；顾文魁洽请中国技术服务社将该社承办曾文水库细部设计工作人员移转至中兴工程顾问社，并请求曾文水库建设委员会同意该细部设计工作改由中技社与中兴工程顾问社联合承办。
- 团队对新一代燃料电池发动机设计的展望基于天津大学燃料电池研究团队强大的模型预测体系与丰富的产学研转化经验。
- “一体化”和“有序化”是未来设计的两个重要方向：一方面，双极板进一步减薄会极大增加流动阻力，给反应气体供给和冷却液循环带来困难，因此流场和电极的一体化设计是一种趋势；另一方面，电极设计的有序化能够更好地组织传递过程，并降低生产过程中的不确定性，也是未来的发展方向。
- 主持国家优秀青年基金、重点研发计划课题等项目30余项，授权发明专利和软件著作权30余项，开完了具有完整自主知识产权的燃料电池仿真平台，应用于上汽、德国博世等20余家企业。
- 然而，这些国内外燃料电池发动机距离预期性能指标仍有较大差距。
二十世纪五十年代初，黄文魁参与了朱子清领导的贝母植物碱的研究，并于1955年初提出把锌粉蒸馏和硒脱氢两种方法联合应用的方法，为确定该植物碱的基本骨架为变形甾体作出贡献，该项研究获得了1956年的中国国家自然科学奖。 1955年，黄文魁为支援中国西北地区的建设，选择带领自己的家人离开上海的复旦大学，来兰州大学工作。 焦文魁 黄文魁（1928年10月1日－1982年12月24日）是福建莆田人，中国有机化学家、教育家。
焦文魁: 天津大学今日Nature发表前瞻性文章，焦魁教授一作兼通讯！
团队对新一代燃料电池发动机设计的展望基于天津大学燃料电池研究团队强大的模型预测体系与丰富的产学研转化经验。 该展望针对燃料电池中涉及的多尺度电化学、热物理过程，结合能源材料领域最新成果，对质子交换膜、催化剂、气体扩散层、双极板等核心部件的发展路线进行了深入分析，并通过仿真计算给出了具体的技术指标。 焦魁，天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室教授、博士生导师，机械工程学院副院长。 焦文魁 主持国家优秀青年基金、英国皇家学会牛顿高级学者基金、国家重点研发计划课题等20余个项目，获霍英东青年教师奖等荣誉。
在现有材料框架下，建立精细可控、易于制造的结构设计是关键方向，新材料的发展有望在长期产生深远影响。 然而，目前PEMFC技术的商业化仍处在起步阶段，其中最关键的挑战之一是提高 PEMFC 功率密度。 根据日本新能源和工业技术开发组织（Japan NEDO）的最新要求， 2030 年和 2040 年燃料电池汽车应用的电池堆功率密度目标分别为6 KW L-1和 9 KW L-1。 1956年，黄文魁率先在国内开辟研究碘杂环化合物的新领域，并首创合成环状碘鎓盐的新方法——硫酸亚碘酰法，把原来四步反应，简化为一步。 在随后的10年间先后合成五员、六员、七员30多种碘杂环化合物（占国际上合成的一半以上），发现一些奇特性质，如：显色反应、顺磁信号、防辐射和降血压的作用，室温下具有接近金属的导电性。 他发表在《中国科学》的论文被国内外广泛引用，这项研究成果获得1978年甘肃省和全国科学大会的奖励。
焦文魁: 研究方向
1983年1月27日，甘肃省人民政府追授黄文魁为省特等劳动模范。 此后，为纪念黄文魁教授，1992年12月24日兰州大学决定在皋兰山校林场立黄文魁纪念碑,1994年4月8日举行落成典礼。 顾文魁（1907年10月31日－1990年11月4日），江苏省如皋县人，是一位中华民国政府的土木工程技术官。 他是台湾桃园石门水库建造工程的总工程师，也是财团法人中兴顾问工程社的创办人。
- 2021年7月14日晚间，天津大学焦魁教授带领的电化学热物理实验室研究团队在《自然》发表了篇幅达9页的展望文章，为新一代超高功率密度燃料电池发动机理论与设计指明了发展方向。
- Guiver教授联合上海捷氢科技有限公司侯中军等人在《Nature》上发表了关于设计下一代质子交换膜燃料电池的Perspective文章。
- 为了同时增加电极/固态电解质界面接触面积和活性材料含量，该文介绍了一种具有新型3D柱状电极结构的全固态电池。
- 要实现高功率的PEMFC ，理想的PEM需要在低湿度条件下具有高质子传导性以及良好的电化学和机械稳定性。
- 利用氢能的燃料电池发动机已经成为了交通领域中最有吸引力，也最有可能实现产业化、商业化的清洁能源动力装置。
- 有序结构的膜电极组件很有希望应用于未来质子交换膜燃料电池，因为它可以在超低催化剂负载下实现高功率密度。
试想，在五分钟内就能给一种新型电动汽车充满氢燃料，不需要为了充电而等上几个小时，同时续航里程超过800公里，而这种汽车的排放却只有纯水，这听起来似乎不可思议。 事实上，随着近年来燃料电池技术的快速发展，这种设想已经成为了可能。 利用氢能的燃料电池发动机已经成为了交通领域中最有吸引力，也最有可能实现产业化、商业化的清洁能源动力装置。 目前，包括丰田、上汽在内的国际上各大车企已经推出了量产燃料电池汽车车型，整个产业正处于快速上升阶段。
焦文魁: 中国共产党天津大学第十一次党员代表大会召开代表团第一次会议
焦魁教授团队基于其强大的模型预测体系与丰富的产学研转化经验，结合国际学术前沿与国内外产业发展状况，在国际顶尖刊物上首次对下一代超高功率密度燃料电池未来发展路线进行了权威解读及展望。 展望针对燃料电池中涉及的多尺度电化学、热物理过程，结合能源材料领域最新成果，对质子交换膜、催化剂、气体扩散层、双极板等核心部件的发展路线进行了深入分析，并通过仿真计算给出了具体的技术指标。 杜青教授简介：天津大学教授，博士生导师，主要从事燃料电池传热传质、内燃机燃烧过程和非牛顿流体射流破碎等方面的研究工作。
焦文魁: 天津大学焦魁教授课题组，AS文章：基于开源CFD软件揭示3D柱状电极结构强化全固态电池性能的机制
为了摆脱商业软件的“卡脖子”风险和“黑箱子”特性，该模型基于开源CFD软件平台OpenFOAM搭建。 焦文魁2025 该软件具有免费使用、代码开源、自由度强、并行效率高等显著优势。 1970年4月4日，财团法人中兴工程顾问社（简称“中兴工程顾问社”）经报请台湾台北地方法院核准正式成立；顾文魁洽请中国技术服务社将该社承办曾文水库细部设计工作人员移转至中兴工程顾问社，并请求曾文水库建设委员会同意该细部设计工作改由中技社与中兴工程顾问社联合承办。 顾文魁在主持中兴工程顾问社16年后退休，之后移居美国，于1990年11月4日因肝病去世，享年八十三岁。 总体而言，提高功率密度、降低成本和增加 PEMFC 的耐用性将直接促进大规模商业化。 这三个标准在很大程度上相互关联，有时相互制约，在开发不同的燃料电池产品时应综合考虑。
焦文魁: 学术研究
20世纪70年代初，中国开始了抗癌新药三尖杉酯碱的研究工作并为此成立由中科院上海药物所、医科院北京药物研究所和兰州大学化学系组成的三尖杉酯碱类合成攻关协作组。 1972年，黄文魁领导兰州大学三尖杉研究课题组开展相关领域研究，黄文魁突破教课书的禁区，将“雷福尔马茨基反应”用于生物碱的合成，并在全国三尖杉合成攻关协作会上毫无保留地介绍了整个方案。 但此后，黄文魁的科研成果受到上海药物所李述文的剽窃，李述文沿用黄文魁此前赴上海学术交流时所提出的科研方向，利用上海药物所的优越条件抢在黄文魁前得出成果并发表了以自己为第一作者的论文，导致协作组间成为互相防备和竞争的对手。 为了同时增加电极/固态电解质界面接触面积和活性材料含量，该文介绍了一种具有新型3D柱状电极结构的全固态电池。 焦文魁2025 该电池由数十亿根柱子组成，每一根柱子都等同于一个由薄功能材料层构成的微型电池，综合了3D结构和薄膜固态电池的优点。
焦文魁: 工作经历
2月16日-18日，由中国—东盟中心和天津大学共同举办的中国-东盟高等教育合作论坛在… 文昌二大熊υ文昌二文昌三大熊φ文昌三文昌四大熊θ文昌四文昌五大熊15大熊座15文昌六大熊18大熊座18由此看來，文曲、文昌和魁星實各有所指。 文魁星、文曲星、文昌星在民間經常混同，不過在宗教中魁星是鬼面踢斗的大魁星君，文昌星神則為文人打扮的文昌帝君。 許多地方會建築文昌閣以祭祀魁星及文昌帝君，此外亦常見於各地的文昌宮、文武廟中，例如台北文昌宮、新莊文昌祠、台中南天宮、高雄文武聖殿等。 （光年）天樞貪狼Dubheα 焦文魁 UMa1.8124天璇巨門Merakβ UMa2.479天璣祿存Phecdaγ UMa2.484天權文曲Megrezδ UMa3.381也有一說指「魁，斗之首」，認為魁星只是指北斗中的第一顆星天樞。 魁星之星君（星神）被認為是主宰文運之神，尊稱為大魁夫子或大魁星君，又與文昌帝君、朱衣帝君、孚佑帝君、關聖帝君合稱「五文昌」，為文人所敬奉。
焦文魁: 天津大学党外人士热议党的二十大报告
不同于液态电解质能够良好地润湿活性材料界面，固态电解质特别是无机陶瓷材料存在与电极界面物理接触差的问题。 接触面积大小与电池放电容量紧密相关，为了探究这一影响，该文基于电化学模拟从放电曲线、电荷转移过电势、电极界面嵌入锂离子浓度以及扩散过电位四个方面进行了深入分析。 1981年2月，黄文魁以公派访问学者名义到美国斯坦福大学工作三个月，又在康奈尔大学一年的工作访问，进行了合成有机化学的研究工作。 他仔细分析了他们原来设计的合成路线，推敲了他们费时2年多尚未突破的关键所在，然后另辟蹊径，连续奋战四个月，得到了人工合成的纯品。 1978年底，应着名化学家卢嘉锡教授的邀请，黄文魁带领助手参加了在卢嘉锡领导下的,自1972年开始的固氮酶活性中心化学模拟物的研究工作，合成出化学模拟物结晶，三种结晶在中国经严格测试具有把氮-15转化为氨-15的催化活性，这是世界上人工合成的创举。 最终黄文魁与卢嘉锡凭借该项研究获得1980年中国科学院和福建省科技成果一等奖。
焦文魁: 中国共产党天津大学第十一次党员代表大会预备会召开
全固态电池（All-solid-state battery）通过采用固态电解质（Solid-state electrolyte）替换有机、易燃、有毒和易挥发的液态电解质可以较好的抑制锂离子电池频发的热安全问题。 此外，固态电解质还可以与锂金属负极和高电压正极相匹配，进一步提升锂离子电池的能量密度，因此被认为是有潜力的下一代电池技术。 但是，现有的大部分固态电解质，包括聚合物电解质和无机固态电解质，难以同时具有高离子电导率和良好界面相容性等特点，阻碍了全固态电池的商业化进程。 优化电极结构可以一定程度规避现有固态电解质存在的不足，提升全固态电池性能。 因此，该文介绍了一种新型3D柱状电极结构，并通过电化学模拟针对该结构如何改善电池性能进行了深入分析，以求可以同时提升全固态电池的比面积能量密度和功率密度。
焦文魁: 天津市社会科学界联合会：党的二十…
要实现高功率的PEMFC ，理想的PEM需要在低湿度条件下具有高质子传导性以及良好的电化学和机械稳定性。 近二十年来，随着锂离子电池技术的快速发展，结合电网家庭充电，BEV市场规模扩大。 相比之下， FCV 的进一步发展还需要克服 PEMFC技术壁垒。 此外，PEMFC 堆的性能、成本和耐用性也极大地影响了 FCV 的大规模商业化。 黄文魁是福建省莆田地区（现市）涵江镇（现区）人，早年曾就读于莆田第一中学和上海的国立交通大学(1949年更名交通大学)化学系，1950年，黄文魁选择“新法合成氯霉素”作为其毕业论文的题目，并于1951年合成出了用于生产氯霉素的关键性中间原料。 《解放日报》称这种方法“比美国方法所用原料便宜一半”；《大公报》说“这一试验的成功，在反封锁斗争中更增加了一份力量”。
焦文魁: 魁星
文章创新性地指出，双极板和膜电极对未来功率密度提升的贡献度分别约为30%和70%，但各部件需要协同优化才能实现目标。 依据世界各国对燃料电池提出的发展规划，在未来十年左右，燃料电池电堆功率密度计划提升至6-9千瓦每升，但目前水平距离预期性能指标仍有较大差距。 有序结构的膜电极组件很有希望应用于未来质子交换膜燃料电池，因为它可以在超低催化剂负载下实现高功率密度。 李伟卓，天津大学机械工程学院2020级博士研究生，目前主要研究内容为基于开源软件的锂离子电池电化学热耦合特性仿真。 基于文献中已经报道的关于全固态电池的建模工作，该文搭建了一个通用性更强，准确度更高的三维全固态电池电化学模型，包含了锂离子在固态电解质和电极材料中的传输、质子和电子电荷守恒以及界面电化学反应，考虑了随浓度变化的锂离子扩散系数以提高模型在高电流密度操作条件下的准确度。
因此，该结构具有很大的接触面积，并且继承了薄膜结构的特点，即两个电极之间的距离很短，减少了锂离子在固态电解质中传输的欧姆损失，降低了对固态电解质离子电导率的要求。 模拟结果表明，只有当阴极包含3D集流板时，电池的能量密度、功率密度、容量、活性材料利用率才能随着柱高的增加而不断增加。 焦文魁 该文深入地解析了这一类似结构在促进电池性能提升方面的重要意义。
曾任教于交通大学、复旦大学，后成为兰州大学教授和有机化学研究所副所长，长期从事天然产物化学和有机合成化学的教学和科学研究工作。 焦文魁 为了提高功率密度并促进 PEMFC 更广泛的商业应用，需要彻底了解当前涉及 焦文魁2025 PEMFC 的所有组件的挑战和潜力。 文章共同第一作者包括焦魁教授、英国拉夫堡大学宣晋教授和天津大学杜青教授，共同通讯作者包括焦魁教授、上汽捷氢侯中军博士和天津大学迈克尔盖弗（Michael Guiver）教授，文章其他作者来自天津大学、英国帝国理工学院和上汽捷氢。 双极板设计的未来目标是解决耐腐蚀性、制造成本和界面接触电阻问题。
文魁星，或稱奎星，原指奎宿[來源請求]，後指北斗七星的第一至第四顆星，這四星為斗魁（又稱璇璣），另三星為斗杓。 此间，顾文魁也因参与雾社坝兴建计画，而开始推动台湾电力公司职员前往世界各国见习与考察；此外，顾文魁更在雾社坝兴建过程中开创政府重大工程自营施工先例。 中国抗日战争期间，顾文魁先后出任行政院资源委员会（简称“资源委员会”）主导之岷江电厂、汉中电厂、天水电厂兴建工程课长及厂长职务。 I）设计具有梯度孔径的 GDL，以提高 MEA 本身的传质能力（图 3a，左图 ）。 例如，降低 GDL 一侧或两侧的孔隙率可以降低接触电阻并在 GDL 内部产生孔隙梯度，以促进反应物供应和水分去除。
获2019年“霍英东青年教师奖”、2013年挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛“优秀指导教师奖”。 1977年，在化学系一位领导的暗中支持下，有机教研室的部分党员教师发起强烈攻击下， 并要给黄文魁带右派帽子、黄文魁被迫将实验室的钥匙上交化学系的该领导并暂停了三尖杉研究。 三尖杉研究在异三尖杉酯碱合成出来之前获得了1982年中国国家自然科学奖。 异三尖杉酯碱由于其结构相对复杂和特殊,直接沿用同类化合物的合成路线遇到了难以逾越的障碍,1981年黄文魁在美国查文献时得到灵感,设计了一套新的合成路线写信寄回兰州，1982年讲师潘鑫复带领研究生实现异三尖杉酯碱的合成。 同年黄文魁小组用不同的第三种方法合成了三尖杉酯碱,至此三尖杉具有抗癌的五种酯碱在黄文魁小组均全部实现合成,其中四种为世界上首次,一种是提供高效率的第三种合成路线。 焦文魁2025 该项研究遥遥领先美国哈佛大学同行(世界上首次合成三尖杉酯碱)的研究工作。
目前，世界上较为先进的量产燃料电池车型（丰田MIRAI-2021）可实现电堆功率密度4.4千瓦每升，相较于五年前发布的上代车型提升约40%。 值得一提的是，目前我国上汽捷氢、新源动力等企业自主开发的电堆功率密度也达到了世界先进水平。 然而，这些国内外燃料电池发动机距离预期性能指标仍有较大差距。 7月14日晚间，天津大学焦魁教授带领的电化学热物理实验室研究团队在《自然》发表了篇幅达9页的展望文章，为新一代超高功率密度燃料电池发动机理论与设计指明了发展方向。 2021年7月15日，天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室焦魁教授和Michael D.
