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個(gè)人簡(jiǎn)介:
孫克寧,化學(xué)電源與綠色催化研究所所長(zhǎng),國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)第八屆學(xué)科評(píng)議組成員,國家級(jí)領(lǐng)軍人才,教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人,化學(xué)電源與綠色催化北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、燃料電池分布式發(fā)電技術(shù)北京市國際科技合作基地主任。以第一完成人獲得國家獎(jiǎng)3項(xiàng),省部獎(jiǎng)8項(xiàng)。
研究領(lǐng)域和方向
長(zhǎng)期從事能源電化學(xué)工程重大技術(shù)攻關(guān),在能源的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)化與輸運(yùn)方面取得了系統(tǒng)性和創(chuàng)造性成果。
1. 電化學(xué)能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)技術(shù)
2. 固體氧化物燃料電池
3. 高比能量鋰離子電池
研究成果
主持國際重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目課題、國家863重大項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、科技部國際合作項(xiàng)目、企業(yè)科研合作課題多項(xiàng),在Nat. Commun.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.等期刊發(fā)表SCI論文400余篇,2014-2020年連續(xù)七年獲Elsevier中國高被引學(xué)者(能源),主編學(xué)術(shù)著作2部、教材1部,獲國家發(fā)明專利授權(quán)48項(xiàng)。
從“一張白紙”到國家科技獎(jiǎng):中國空間電源的破局者
在中國航天事業(yè)的璀璨星河中,有一束光,為衛(wèi)星、探測(cè)器、空間站提供持久而穩(wěn)定的能量——那就是空間電源系統(tǒng)。而在這背后,孫克寧教授默默耕耘二十余載,從零起步,突破國外技術(shù)封鎖,讓中國航天器擁有了自主可控的“心臟”。
1999年,當(dāng)孫克寧剛踏入空間電源研究領(lǐng)域時(shí),中國在這一關(guān)鍵技術(shù)上的積累幾乎為零!笆澜绶秶鷥(nèi)專業(yè)做航天電源的公司很少,我國還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。”當(dāng)時(shí),中國航天器主要依賴鎳氫電池,但它的比能量低、可靠性差,難以滿足深空探測(cè)的需求。
2004年,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,“兩彈一星”元?jiǎng)讓O家棟院士的一句話深深觸動(dòng)了他,“電源系統(tǒng)絕對(duì)不允許出任何問題!”這句話成為孫克寧科研生涯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。他毅然轉(zhuǎn)向鋰離子電池研究,盡管當(dāng)時(shí)國內(nèi)既無成熟設(shè)備,也無商業(yè)化材料,甚至連工藝技術(shù)都需從零摸索。
2009年,孫克寧加入北京理工大學(xué),依托該校在化學(xué)與化工領(lǐng)域的深厚積累,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在高比能量鋰離子電池領(lǐng)域取得突破。2019年,他的“高比能量鋰離子電池關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),使中國空間電源系統(tǒng)的技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)跨越式提升。
科研突破:從航天電源到下一代儲(chǔ)能技術(shù)
孫克寧的研究并未止步于航天電源。近年來,他的團(tuán)隊(duì)在多個(gè)前沿能源領(lǐng)域持續(xù)突破:
鋰硫電池:2023年,團(tuán)隊(duì)通過磷空位工程調(diào)控CoP催化劑的電子結(jié)構(gòu),顯著提升鋰硫電池的循環(huán)穩(wěn)定性,在貧電解液條件下仍保持高能量密度。2025年,他們又在鈣鈦礦氧化物缺陷催化領(lǐng)域取得突破,通過La空位調(diào)控,大幅提升鋰硫電池的氧化還原動(dòng)力學(xué),使電池在1.0C下循環(huán)500次后容量保持率達(dá)70%。
高電壓鋰金屬電池:2024年,團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種含氰基的電解液添加劑(o-TFPN),成功構(gòu)建穩(wěn)定的電極-電解液界面(EEI),使鋰金屬電池在4.6V超高電壓下穩(wěn)定循環(huán)200次以上。
鈉離子電池:2019年,團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出硫氮共摻雜介孔中空碳球(SN-MHCSs),作為鈉離子電池負(fù)極材料,其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使電池具備超長(zhǎng)循環(huán)壽命和高倍率性能。
“兩把刷子”育人
孫克寧不僅是杰出的科學(xué)家,更是優(yōu)秀的導(dǎo)師。
“知全局,明亮點(diǎn)。知需求,明方向。知難點(diǎn),明細(xì)節(jié)。知能力,明途徑!边@是孫克寧對(duì)學(xué)生們的要求。在科研上不斷取得突破的孫克寧,始終將培養(yǎng)出優(yōu)秀的學(xué)生作為團(tuán)隊(duì)成績(jī)的重要組成。
他提出科研人才需具備“兩把刷子”:瞄準(zhǔn)國際前沿,創(chuàng)新基礎(chǔ)研究;對(duì)接國家需求,注重工程應(yīng)用。
他的團(tuán)隊(duì)雖然年輕,卻已承擔(dān)多項(xiàng)國家重大項(xiàng)目。青年教師王振華回憶:“凌晨三點(diǎn)測(cè)數(shù)據(jù)、吃住在實(shí)驗(yàn)室是常態(tài)!闭沁@種拼搏精神,讓團(tuán)隊(duì)在化學(xué)電源與綠色催化北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)上屢創(chuàng)佳績(jī)。
如今,孫克寧團(tuán)隊(duì)的研究已從航天電源拓展至固態(tài)氧化物燃料電池(SOFC)、鋰硫電池、鈉離子電池等多個(gè)方向,并持續(xù)在國際頂級(jí)期刊發(fā)表突破性成果。
參考來源:北京理工大學(xué)官網(wǎng)、北京理工大學(xué)《為中國“深空之光”璀璨長(zhǎng)駐》等
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/喬木)
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