张洪章说，普通人一天平均能说大约5000句话，在他还没有从事科研工作之前，他一天能说3000句话，可自从进了实验室，与各类电池打上了交道，他的话就越来越少，如今平均一天说不上1000句话。科研生活使张洪章养成了多思寡言的习惯，以至于看起来性格有些内向。可每次被邀外出演讲时，他却总是妙语连珠，尽量把混涩难懂的科研成果用最通俗生动的语言讲明白，博得满堂彩，他觉得这是将自己深埋在实验室中练就的一种幽默，而在记者看来，这其实是一种天赋。

　　与大多数的山东人差不多，张洪章外表看起来踏实稳重，但却能感受到他内心的一份坚持，而也许就是这样一种坚持，令他能够一直专注于“储能技术”研究领域，并且取得了与同龄人相比不俗的成绩。

　　2008年开始关注清洁能源

　　人们真正开始认识到生态环境的重要性应该是在2013年，那年是京津冀及周边地区雾霾最为严重的一年，当蓝天白云只是偶然现象，灰蒙蒙的天成为常态时，人们将目光聚焦到了清洁能源。而张洪章似乎比一般人更早意识到这一问题。

　　2008年，张洪章从山东大学化学工程本科毕业，考入了中国科学院大学化学工程硕博连读。“2008年，北京采取了一系列控制空气污染强有力的措施，带来了长达两个月的‘奥运蓝’。那时候我就开始关注环保的重要性，能源的清洁利用肯定是未来的发展趋势，相关的研究前景看好。”张洪章于是在导师张华民研究员的带领下，选择了储能技术作为自己的主要研究方向。

　　从博士期间到2013年毕业后进入中国科学院大连化学物理研究所工作，再到目前，张洪章一直在与各类“电池”打交道。

　　与“电池”结下不解之缘

　　无人机近年来越来越普及，使用的领域也越来越广泛，环保和交警执法如今都开始启用无人机，电池的续航能力就显得很关键。您想，要是无人机正在交通执法，飞不了多远突然没电了，那可怎么办？张洪章带领团队致力于开发一款锂硫电池，该电池具有较高的比能量，续航能力很强，在国防、军事和无人机等领域具有重要的应用前景。

　　张洪章说：“这种电池的关键材料是正极、负极、隔膜、电解液，这些都是国际储能电池研发领域的热点和难点。”从2013年以来，他在导师张华民研究员的支持下带领团队针对上述问题开展攻关，成功突破了高性能、低成本的锂硫储能电池所用的关键材料——正极、电解液、隔膜的制备技术，并深入阐释了材料结构与性能之间的构效关系。尤其是开发出一类比表面超过2000平方米/克的分级孔碳材料，其孔体积大于8立方厘米/克，孔径从微米到纳米尺度成梯度有序分布，用该材料制备的锂硫电池正极的活性物质比容量可以达到1500mAh/g（毫安时每克）以上。

　　张洪章与他的团队在上述材料基础上开发出一系列不同容量的软包装锂硫二次电池和一次电池，其中二次电池的器件比能量可以达到600Wh/kg（瓦时每千克），一次电池的器件比能量超过900Wh/kg（瓦时每千克），体积比能量超过1200Wh/L（瓦时每升），是目前已知的锂硫电池国际最高能量密度。就这项研究，张洪章还受世界上最大的科技出版社之一——德国Springer-Verlag(斯普林格)邀请出版了一册英文专著，多次在学术会议上做邀请报告。

　　解决锂离子电池低温“痛点”

　　去年12月份，北方地区气温骤降，有车主遇到电动车充不进去电的情况，问题就出现在锂离子电池的性能上。目前大部分商品化的锂离子电池低温性能很差，限制了在高纬度、高海拔区域冬天进行使用，这也是锂离子电池研究领域的痛点。张洪章与他的团队开发出大倍率、全天候锂离子电池正极材料。该材料在零下40℃的条件下，可以充进和放出室温条件下80%的容量，超过商品化磷酸铁锂、三元等锂离子电池正极材料，市场前景广阔。目前这种材料已经实现公斤级制备，并且成功制备出10Ah（安时）级软包装器件。

　　另外，张洪章与团队还研究出了具有自主知识产权的锂离子超级电容器，其兼具高比功率、高比能量的技术优势，在电动车、大规模储能领域具有较好的应用前景。“我们是在炭材料研发的基础上，研制出一类炭/钛酸锂复合材料并实现批量化制备。该材料的性能优异，可以在60C的充放电倍率下获得100mAh/g（毫安时每克）的比容量，大幅优于商品化钛酸锂材料约50mAh/g，且成本低廉。以此研制出的高比能量、低成本、长寿命的锂离子超级电容器，其比能量是传统双电层超级电容器的2倍以上，成本仅为前者的1/10。”而这项技术已经达到国际先进水平，希望能在大规模储能及国防领域获得实际应用。

　　铅炭电池储太阳能照亮大连物化所

　　人们都知道太阳能是一种清洁能源，取之不尽、用之不竭，但因为缺乏廉价、长寿命的储能技术，不少地方的太阳能路灯都在安装数年后都成了摆设。张洪章与团队研究出一种铅炭电池，是铅酸电池的升级产品，充放电循环次数大幅增加，从而大幅延长了使用寿命。

　　在这项技术中，开发低成本、低析氢、抑制硫酸盐化的炭材料是关键。“我们开发出一类铅炭电池用碳材料，并在风帆集团的生产线上进行了规模化生产。使用该材料的铅炭电池成本比铅酸电池高8%到10%，但是循环寿命比铅酸电池延长了4倍。”张洪章说，目前这种电池已经在中国科学院大连化学物理研究所园区进行太阳能路灯示范，并将继续进行百千瓦-兆瓦级产业化应用示范。

　　张洪章幽默地告诉记者，目前清洁能源最主要是风能和太阳能，而在《西游记》里，两者其实就是风神、雨神、雷公、电母和太阳星君，没有末位淘汰制，没有考核，上下班时间也不是很固定。因此想要完全控制它们，为人类所用，绝非易事，需要他们这一代的青年科研工作者去不懈努力！不管怎样，他会一直在路上！

      个人名片

　　张洪章，博士，中国科学院大连化学物理研究所高性能储能电池关键材料研究组组长、研究员。至今协助指导了7名博士生，1名硕士生。根据储能技术研究部在不同阶段的技术发展需要，他先后从事全钒液流电池、锂硫电池、锂离子超级电容器、全天候锂离子电池、铅炭电池关键材料和技术的研究工作，并分别做出重要的阶段性贡献，取得了相应技术突破和自主知识产权。

　　他已发表SCI论文60篇，他引1790次。申报发明专利130余件，在审90余件、发明授权29件、进入美国1件、转移转化3件。张洪章荣获2012年“辽宁省技术发明二等奖”、2014年“中国科学院杰出科技成就奖”、2017年中科院大连化学物理研究所青年优秀奖，入选“中科院沈阳分院优秀青年科技人才”、“大连市杰出青年科技人才”、“中科院青促会会员”。另外，他还任中国膜工业协会电化学膜驱动专业委员会委员、中科院青年创新促进会第四届理事会理事、大连化学物理研究所青年创新促进会会长、Scientific Report编委。