www.188betkr.com 讯2025年10月30日,神舟二十一号载人飞行任务新闻发布会在酒泉卫星发射中心召开。经空间站应用与发展阶段飞行任务总指挥部研究决定,神舟二十一号航天员乘组由航天驾驶员张陆、航天飞行工程师武飞、载荷专家张洪章3名航天员组成,张陆任指令长。

其中,张洪章为中国科学院大连化学物理研究所研究员、博士生导师,现任洁净能源国家实验室(筹)高性能储能电池关键材料研究组(DNL1701)课题组长,大连化物所张大煜青年学者。从事大规模储能电池关键材料与技术研究,包括全钒液流电池、锂硫电池、锂氟化炭电池、锂离子电池、超级电容器和铅碳电池。

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,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。张洪章表示:“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。”
张洪章研究员团队开发了一款锂硫电池,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,张洪章在导师张华民研究员的支持下带领团队成功突破了高性能、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以上。
张洪章研究员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,一次电池的器件比能量超过900Wh/kg,体积比能量超过1200Wh/L。
针对锂离子电池低温性能差的问题,张洪章研究员团队开发出了大倍率、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。
张洪章研究员团队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。
张洪章研究员团队还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。张洪章表示:“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。”
据了解,此次神舟二十一号载人飞行任务的主要目的是:与神舟二十号乘组完成在轨轮换,在空间站驻留约6个月,开展空间科学与应用工作,实施航天员出舱活动及货物进出舱,进行空间碎片防护装置安装、舱外载荷和舱外设施设备安装与回收等任务,开展科普教育和公益活动,以及空间搭载试验,持续发挥空间站综合应用效益。
随着航空航天技术的发展,电池性能在能量密度、安全性、环境适应性、寿命及充电速度等方面实现了显著提升,为航天器电源系统提供了更可靠、高效的解决方案。张洪章研究员作为我国电池领域的专家,此次登空将作战在第一线,为我国未来航空航天技术的突破做出卓越贡献。
信息来源:
中国科学院大连化物所、央视新闻、高科技与产业化
(www.188betkr.com 编辑整理/苏简)
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