张校刚 教授 博士 江苏省 研究领域: 储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工 研究方向: 电化学能源材料 所在单位: 南京航空航天大学

基本信息

所在单位:
南京航空航天大学
单位类型:
高等院校
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1987.09-1991.07, 新疆大学化学系,本科学生;
1991.09-1994.07, 新疆大学化学系,硕士研究生;
1998.09-2001.07, 兰州大学化学化工学院,博士研究生;
工作经历:
1994.09-1998.07, 新疆大学化学系,讲师;
1998.09-2003.11, 新疆大学化学化工学院,副教授;
2003.11-2005.03, 新疆大学化学化工学院,教授;
2004.12-至今, 南京航空航天大学材料学院,教授。
2012/01-2012-04,2013/07-2013/08在澳大利亚悉尼科技大学洁净能源研究中心任访问学者。
现任江苏省高效电化学储能技术重点实验室及江苏省能量转换材料与技术重点实验室主任,纳智能材料器件教育部重点实验室副主任,面向苛刻环境的材料制备与防护技术工信部重点实验室副主任,北京市先进化学蓄电技术与材料重点实验室学术委员会委员;中国超电联盟副秘书长;中国硅酸盐学会固态离子学分会理事,江苏省化学化工学会理事、电化学专业委员会主任。
专家介绍:
主要业绩概括如下:

1. 在高比能超级电容器关键材料的设计制备及储荷机理研究方面,围绕高比能超级电容器电极材料的结构设计、可控制备、储荷新体系及储荷机理等相关的关键科学问题,开展了系统深入的研究:提出了多种由纳米单元构筑的微米尺寸纳微结构关键电极材料新策略,揭示了电极材料纳微结构的形成机制,阐明了纳微多级结构与其高效储荷之间的构效关系;提出了一体化电极新概念,设计并制备了多种由纳米结构单元构筑的一体化电极,加快了电极传质动力学以及电化学反应动力学;在国际上首次提出将氧化还原电偶Fe(CN)63-/Fe(CN)64-添加到电解质溶液中,发现了电极材料与氧化还原电偶的协同氧化还原反应极大地改善了电极本身的赝电容特性,进而揭示了氧化还原电偶增大比电容的储荷新机制;建立了基于双金属硫化物非对称超级电容器新体系,解决了扩散传质慢和工作窗口窄的难题,揭示了该类型超级电容器的工作原理。相关研究成果在Adv. Funct. Mater.,Adv. Energy Mater.,Energy Environ. Sci等刊物发表SCI论文111篇,SCI他引3430次。“高比能超级电容器电极材料的可控制备及储荷机理研究”获得2013年教育部自然科学二等奖(排名第一)。“电化学储能材料可控制备及储荷机制研究”获得2018年江苏省科技二等奖(排名第一)。

2. 在动力锂电池关键材料设计制备与储能机理研究方面,围绕高比能锂离子电池关键材料的微纳设计和材料表界面控制等重要科学问题,致力于从材料设计和结构调控入手:发展了一种构筑钛酸锂纳微结构的"湿化学方法",揭示了在化学锂化过程中纳米晶的生长规律;提出了碳自包覆、引入缺陷、掺杂降电位等三种结构与性能优化策略,解决了粒径不可控、电子导电率低、传荷阻抗大、嵌锂电位高等难题;显著提高了锂离子电池的功率密度,实现了快速充放电特性。在锂离子电池正极材料方面,实现了高振实密度LiNi0.5Mn1.5O4的宏量制备和活性与非活性表面修饰对材料的循环稳定性的改善。相关研究成果发表在Adv. Mater.、Nano Lett.、Adv. Energy Mater.等国际知名刊物上,其中影响因子大于6的有20篇,SCI他引1159次,获授权相关专利7项。

2006年入选江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人,2009年、2016年分别入选江苏省“333”高层次人才工程中青年学术带头人和中青年学术领军人才,2015年入选英国皇家化学会会士(RSC Fellow)。

科研能力

研究领域:
储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工
研究方向:
电化学能源材料
中文标签:
聚苯胺;均匀沉淀法;碘酸铜;放电容量;固相反应;超级电容器;电化学电容器;电化学性能;锂离子电池;水热合成
英文标签:
Supercapacitors;Lithium-ion Batteries;Supercapacitor;Electrochemical Capacitors;Electrochemistry;Graphene;Nanostructures;Energy Storage;Anode Materials;Lithium-sulfur Batteries
论文著作:
1. Ultrathin Mesoporous Nico2o4 Nanosheets Supported on Ni Foam As Advanced Electrodes for Supercapacitors
Changzhou Yuan; Jiaoyang Li; Linrui Hou; Xiaogang Zhang; Laifa Shen; Xiong Wen (David) Lou
ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS, 2012

2. Formation of Nickel Cobalt Sulfide Ball-in-ball Hollow Spheres with Enhanced Electrochemical Pseudocapacitive Properties
Laifa Shen; Le Yu; Hao Bin Wu; Xin-Yao Yu; Xiaogang Zhang; Xiong Wen (David) Lou
Nature Communications, 2015

3. Facile Synthesis and Self-Assembly of Hierarchical Porous Nio Nano/Micro Spherical Superstructures for High Performance Supercapacitors
Changzhou Yuan; Xiaogang Zhang; Linhao Su; Bo Gao; Laifa Shen
Journal of materials chemistry, 2009

4. Growth of Ultrathin Mesoporous Co3o4 Nanosheet Arrays on Ni Foam for High-Performance Electrochemical Capacitors
Changzhou Yuan; Long Yang; Linrui Hou; Laifa Shen; Xiaogang Zhang; Xiong Wen (David) Lou
ENERGY & ENVIRONMENTAL SCIENCE, 2012

5. NiCo2S4 Nanosheets Grown on Nitrogen‐Doped Carbon Foams As an Advanced Electrode for Supercapacitors
Laifa Shen; Jie Wang; Guiyin Xu; Hongsen Li; Hui Dou; Xiaogang Zhang
Advanced Energy Materials, 2014

6. Self‐Templated Formation of Uniform NiCo2O4 Hollow Spheres with Complex Interior Structures for Lithium‐Ion Batteries and Supercapacitors
Laifa Shen; Le Yu; Xin-Yao Yu; Xiaogang Zhang; Xiong Wen (David) Lou
Angewandte Chemie, 2014

7. Mesoporous NiCo2O4 Nanowire Arrays Grown on Carbon Textiles As Binder‐Free Flexible Electrodes for Energy Storage
Laifa Shen; Qian Che; Hongsen Li; Xiaogang Zhang
ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS, 2014

8. Biomass Derived Carbon for Energy Storage Devices
Jie Wang; Ping Nie; Bing Ding; Shengyang Dong; Xiaodong Hao; Hui Dou; Xiaogang Zhang
Journal of Materials Chemistry A, 2016

9. Biomass-Derived Porous Carbon Materials with Sulfur and Nitrogen Dual-Doping for Energy Storage
Guiyin Xu; Jinpeng Han; Bing Ding; Ping Nie; Jin Pan; Hui Dou; Hongsen Li; Xiaogang Zhang
GREEN CHEMISTRY, 2015

10. Hydrogenated Li(4)Ti(5)O(12) Nanowire Arrays for High Rate Lithium Ion Batteries.
Laifa Shen; Evan Uchaker; Xiaogang Zhang; Guozhong Cao
Advanced Materials, 2012
发明专利:
1. 一种共价有机框架材料及其制备方法和应用
南京航空航天大学
窦辉; 郭沛麟; 罗德荣; 刘枫; 肖红; 张校刚
公开日期: 2025-05-09 申请日期: 2025-02-05 公开号: CN119955044A

2. 一种高稳定性低温质子电池及其制备方法和应用
南京航空航天大学
窦辉; 董晓玉; 李志伟; 武志远; 孟凡豪; 张校刚
公开日期: 2025-05-09 申请日期: 2025-02-12 公开号: CN119965384A

3. 一种非对称功能型钠电池隔膜及其制备方法和应用
南京航空航天大学
张校刚; 王盈来; 窦晖
公开日期: 2025-04-15 申请日期: 2025-01-24 公开号: CN119833880A

4. 一体化电极柔性准固态智能热控器件及其制备方法与应用
南京航空航天大学
张圣亮; 冯丽萍; 夏先杰; 周军华; 王怡婷; 张校刚
公开日期: 2025-03-28 申请日期: 2025-02-18 公开号: CN119717350A

5. 一种干法电极极片的制备方法
南京航空航天大学
丁兵; 王佳; 邵笛; 何宇; 张校刚
公开日期: 2025-03-07 申请日期: 2024-12-06 公开号: CN119581496A

6. 一种疏水、亲锌的巯基功能化处理的锌离子储能器件锌负极的制备方法
南京航空航天大学
佟浩; 方佳豪; 张校刚
公开日期: 2025-02-14 申请日期: 2024-11-28 公开号: CN119447155A

7. 一种高镍三元正极材料残碱消除方法
南京航空航天大学
丁兵; 黄靖妍; 夏玉玲; 许冲; 许磊; 张校刚
公开日期: 2025-01-21 申请日期: 2024-10-12 公开号: CN119330413A

8. 一种耐高温全固态锂电池及其制备方法和应用
南京航空航天大学
丁兵; 苟霆玮; 凡赠杰; 方艺霆; 何宇; 李哲; 张校刚
公开日期: 2025-01-03 申请日期: 2024-09-30 公开号: CN119253036A

9. 一种可逆金属电沉积柔性多波段智能调控器件及其制备方法
南京航空航天大学
张圣亮; 夏先杰; 马誉秦; 冯丽萍; 王怡婷; 周军华; 张校刚
公开日期: 2024-12-20 申请日期: 2024-09-14 公开号: CN119165707A

10. 一种柔性双波段多功能电致变色器件及其制备方法和应用
南京航空航天大学
张圣亮; 黄泽坤; 齐鹏璐; 彭俣涛; 赵静; 闫富强; 张校刚
公开日期: 2024-11-22 申请日期: 2024-08-30 公开号: CN119002140A

11. 一种高温下低自放电的电解液及其制备方法和应用
南京航空航天大学
颜兰欣; 张校刚; 肖德伟; 王燕; 高广阔; 高龙雪
公开日期: 2024-11-08 申请日期: 2024-08-21 公开号: CN118919312A

12. 一种基于锂盐-离子液体混合盐的低温电解液及其制备方法和应用
南京航空航天大学
石佳音; 张校刚; 肖德伟; 唐雪晴; 高广阔; 高龙雪
公开日期: 2024-11-08 申请日期: 2024-08-21 公开号: CN118919311A

13. 一种原位生长钝化膜涂层修饰的锌电极、制备方法及其应用
南京航空航天大学
佟浩; 管春燕; 陶铮; 方家豪; 申来法; 张校刚
公开日期: 2024-11-01 申请日期: 2024-07-25 公开号: CN118888349A

14. 一种复合电解质膜及其制备方法和应用
南京航空航天大学
张校刚; 唐程; 凡赠杰; 丁兵; 李旭; 高广阔; 窦辉
公开日期: 2024-10-22 申请日期: 2024-06-19 公开号: CN118825376A

15. 一种共价有机材料及其制备方法和应用、超级电容器
南京航空航天大学
张校刚; 张软叶; 徐海; 李哲敏; 罗德荣; 窦辉
公开日期: 2024-08-09 申请日期: 2024-04-30 公开号: CN118471698A

16. 一种锂离子电池补锂量的计算方法
江西赣锋锂电科技股份有限公司; 南京航空航天大学
林旺; 黄晓伟; 唐姣君; 张校刚; 周威; 卓嘉鑫; 蓝天锡; 谭立怡; 陶琼城
公开日期: 2024-05-17 申请日期: 2024-02-19 公开号: CN118050638A

17. 一种补锂电芯检测方法
江西赣锋锂电科技股份有限公司; 南京航空航天大学
林旺; 黄晓伟; 唐姣君; 周威; 张校刚; 卓嘉鑫; 蓝天锡; 谭立怡; 杨小红
公开日期: 2024-05-07 申请日期: 2024-02-19 公开号: CN117991098A

18. 一种锂离子电池的预锂化方法及应用
江西赣锋锂电科技股份有限公司; 南京航空航天大学
谭立怡; 卓嘉鑫; 黄晓伟; 唐姣君; 林旺; 张校刚; 蓝天锡; 顾海丰
公开日期: 2024-05-07 申请日期: 2024-02-19 公开号: CN117996237A

19. 一种复合隔膜及其预锂化方法
江西赣锋锂电科技股份有限公司; 南京航空航天大学
谭立怡; 林旺; 黄晓伟; 唐姣君; 张校刚; 卓嘉鑫; 蓝天锡; 钟宇豪; 刘佳琦
公开日期: 2024-05-03 申请日期: 2024-02-19 公开号: CN117977112A

20. 一种有机预锂化隔膜材料的制备方法
江西赣锋锂电科技股份有限公司; 南京航空航天大学
蓝天锡; 唐姣君; 温娟; 黄晓伟; 罗扬; 张校刚; 陶琼城; 卓嘉鑫; 谭立怡; 刘佳琦
公开日期: 2024-04-09 申请日期: 2024-02-19 公开号: CN117855748A
科研项目:
1. 纳微结构钛酸锂电极材料的制备及其电化学性质研究
立项时间: 2012-2015 项目经费:610000

2. 基于钠离子嵌入反应的高比能超级电容器负极材料钛酸钠的制备及改性研究
立项时间: 2014-2017 项目经费:800000

3. 基于石墨烯纳米片的新型电化学电容器电极材料的制备及其电化学电容性质
立项时间: 2009-2011 项目经费:340000

4. 金属—聚合物复合纳米粒子固体润滑剂的制备及应用
立项时间: 2002-2002 项目经费:80000

5. 聚(水杨醛Schiff碱金属配合物)电极的电化学电容性质
立项时间: 2005-2007 项目经费:240000

6. 钠离子电池锰基层状正极材料中晶格氧反应机制研究
立项时间: 2023

7. 新能源储能技术 点亮智慧城市之光
立项时间: 2019

8. 钠离子电池层状氧化物的包覆改性
立项时间: 2023

9. 高性能水系锌离子电容器的构筑及其电化学性能研究
立项时间: 2020

10. 高性能双碳混合离子电容器的构建及其电化学特性研究
立项时间: 2018

11. 高比能锂离子电容器的构建及其电化学性能研究
立项时间: 2019

12. 基于高浓水系电解液的高比能锂离子电容器及其储能机理研究
立项时间: 2018-2021

13. 高比能电化学电容器材料及储荷机理研究
立项时间: 2019-2022

项目合作

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