娄帅锋 教授 博士 黑龙江省 研究领域: 储能 研究方向: 1、铌基电化学储能 (1) 铌基快充材料:关键材料、电解液的设计、宏量制备、电芯设计开发等。 (2) 铌基储能新范式:锂硫电池催化转化、OER电催化反应等。 2、下一代电池技术 (1) 全固态电池:聚焦硫化物固态电池离子输运机制与电芯开发关键技术。 (2) 钠离子电池:面向钠离子电池产业化落地需求,开展关键材料与电芯应用开发。 (3) 柔性结构电池:围绕本征柔性的结构材料、开展颠覆性柔性电池与结构电池设计。 3、先进表征与智能分析 (1) 先进表征技术:同步辐射成像与原位电化学反应,支撑多体系电池研究。 (2) 智能分析方法:基于机器学习等智能方法,研究电池与材料电化学、力学等。 所在单位: 哈尔滨工业大学

基本信息

所在单位:
哈尔滨工业大学
机构细分:
化工与化学学院
单位类型:
高等院校
职称:
教授
最高学历:
博士
出生年份:
1988-01-01
教育经历:
2012. 09 – 2017. 07 哈尔滨工业大学 博士
2016. 06 – 2016. 12 西安大略大学 (加拿大) 联培
2010. 09 – 2012. 07 哈尔滨工业大学 硕士
2006. 09 – 2010. 06 哈尔滨工程大学 本科
工作经历:
2024. 01 – 至今,  哈尔滨工业大学 教授
2022. 04 – 至今, 哈尔滨工业大学 博士生导师
2021. 12 – 2023. 12, 哈尔滨工业大学 副教授
2020. 07 – 至今, 哈尔滨工业大学 硕士生导师
2019. 10 – 2020. 10, 哥伦比亚大学 (美国) 博士后
2017. 10 – 2021. 12, 哈尔滨工业大学 讲师/师资博后
专家介绍:
娄帅锋,男,1988年生,教授,博士生导师

入选国家级青年人才、中国科协青年人才托举工程、小米青年学者、哈工大青年拔尖人才选聘计划等;先后获侯德榜化工科学技术奖青年奖、黑龙江省科学技术奖(自然科学)等。

长期面向国家重大战略需求,致力于铌基电化学储能、下一代电池技术、先进表征与智能分析等领域的基础和应用研究。1、设计与开发了多种铌基氧化物负极材料、快充锂硫电池铌基催化剂等,突破了超高功率锂离子电池的技术瓶颈,铌基电化学储能方向在国内形成了鲜明的研究特色;2、聚焦下一代电池体系,在固态电池、钠离子电池、柔性电池材料与电芯开发领域取得原创成果;3、基于同步辐射光源等大科学装置与先进分表征技术,开发智能分析方法,服务于先进化学电源的基础与应用研究。相关研究成果获得黑龙江省自然科学二等奖,同多个公司合作完成初步转化与产品开发。
专家荣誉:
2024 中国石油与化学工业联合会科技进步奖(8/8)
2024 侯德榜化工科学技术奖青年奖
2024 哈尔滨工业大学青年拔尖人才选聘计划
2024 国家级青年人才
2023 小米青年学者
2021 黑龙江省自然科学二等奖 (2/5)
2021 哈尔滨工业大学青年科技新星 (全校10人)
2021 黑龙江省优秀青年基金获得者
2021 中国新锐科技人物奖知社特别奖
2021 中国科协青年人才托举工程
2020 黑龙江省博士后青年英才计划 (全省20人)
2020 哈尔滨工业大学化工与化学学院优秀共产党员
2018 哈尔滨工业大学第二十届优秀博士学位论文 (全校18篇)
2017 哈尔滨工业大学优秀博士毕业生
2015 第十八次全国电化学大会优秀论文奖
2012 第一届中聚电池奖学金 (全国25人)
2011 哈尔滨工业大学研究生一等奖学金
0610 哈尔滨工程大学优秀学生干部(2次)
0610 哈尔滨工程大学学业奖学金(4次)

科研能力

研究领域:
储能
研究方向:
1、铌基电化学储能
(1) 铌基快充材料:关键材料、电解液的设计、宏量制备、电芯设计开发等。
(2) 铌基储能新范式:锂硫电池催化转化、OER电催化反应等。
2、下一代电池技术
(1) 全固态电池:聚焦硫化物固态电池离子输运机制与电芯开发关键技术。
(2) 钠离子电池:面向钠离子电池产业化落地需求,开展关键材料与电芯应用开发。
(3) 柔性结构电池:围绕本征柔性的结构材料、开展颠覆性柔性电池与结构电池设计。
3、先进表征与智能分析
(1) 先进表征技术:同步辐射成像与原位电化学反应,支撑多体系电池研究。
(2) 智能分析方法:基于机器学习等智能方法,研究电池与材料电化学、力学等。
中文标签:
电化学性能;锂离子电池;导电性;铌基氧化物;嵌脱锂机理;负极材料;Ti Nb2O7负极材料;TiNb2O7负极材料
英文标签:
Lithium-ion Batteries;Lithium Ion Batteries;Lithium Ion Battery;Lithium-oxygen Batteries;All-solid-state Batteries;Solid-state Electrolytes;Fast-charging;Batteries;Silicon Anode;Fast Charging
论文著作:
2024
(1) Y. Zhang, Y. Wang, W. Zhao, P. Zuo, Y. Tong, G. Yin,* T. Zhu,* S. Lou,* Delocalized electronic engineering of TiNb2O7 enables low temperature capability for high-areal-capacity lithium-ion batteries, Nature Communications, 2024, 15, 6299. Link
(2) Y. Ning, F. Yang, Y. Zhang, Z. Qiang, G. Yin, J. Wang,* S. Lou,* Bridging Multimodal Data and Battery Science with Machine Learning, Matter, 2024, 7(6), 2011-2032. Link
(3) X. Xiao, Q. Meng, J. Zhu, Y. Zhang, Y. Ma, H. Huo, G. Yin,* S. Lou,* Mechanics and electrochemistry in nature-inspired functional batteries: fundamentals, configurations and devices, Energy & Environmental Science, 2024, 17, 974. Link
(4) Y. Zhao, Z. Qiang, Y. Ning, D. Li,* T. Jiang,* S. Lou,* Mechanical Issues in Sulfide-based All-Solid-State Batteries: Origin, Monitoring, and Intelligent Analysis, Nano Energy, 2024, 131, 110295. Link
(5) S. Geng, Y. Zhang, L. Shi, L. Zhou, A. Shi, C. Kang, Z. Qiang, J. Zhu, S. Dong, D. Li,* G. Yin,* S. Lou,* Enabling 20 min fast-charging Ah-level pouch cell by tailoring the electronic structure and ion diffusion in niobium-titanium oxide anodes, Energy Storage Materials, 2024, 68, 103339. Link
(6) A. Shi, Y. Zhang, S. Geng, X. Song, G. Yin, S. Lou,* L. Tan,* Highly oxidized state dopant induced Nb-O bond distortion of TiNb2O7 for extremely fast-charging batteries, Nano Energy, 2024, 123, 109349. Link
(7) W. Fang, S. Geng, A. Shi , L. Zang, H. Liu , E. Dong, G. Wu, H. Zhao, L. Zhang,* G. Yin,* S. Lou,* Sr-dopant Microstructure Engineering Enables High Pseudocapacitive Effects of TiNb2O7 Anode for Fast-Charging Lithium-Ion Batteries, J. Mater. Chem. A, 2024, Link
2023
(1) Y. Zhang, C. Kang, W. Zhao, Y. Song, J. Zhu, H. Huo, Y. Ma, C. Du, P. Zuo, S. Lou,* G. Yin,* d-p Hybridization-Induced "Trapping-Coupling-Conversion" Enables High-Efficiency Nb Single-Atom Catalysis for Li-S Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2023, 145(3), 1728–1739. Link, ESI高被引论文 & ESI热点论文
(2) M. Li, H. An, Y. Song, Q. Liu, J. Wang, H. Huo, S. Lou*, J. Wang*, Ion-Dipole-Interaction-Induced Encapsulation of Free Residual Solvent for Long-Cycle Solid-State Lithium Metal Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2023, 145(47), 25632. Link, 封面论文
(3) Y. Zhang, W. Zhao, C. Kang, S. Geng, J. Zhu, X. Xiao, Y. Ma, H. Huo, P. Zuo, S. Lou *, G. Yin *, Phase-junction engineering triggered built-in electric field for fast-charging batteries operated at -30° C, Matter, 2023, 6(6), 1928-1944. Link
(4) H. An, Q. Liu, B. Deng, J. Wang, M. Li, X. Li *, S. Lou *, J. Wang *, Eliminating Local Electrolyte Failure Induced by Asynchronous Reaction for High‐Loading and Long‐Lifespan All‐Solid‐State Batteries, Advanced Functional Materials, 2023, 45, 2305186. Link
(5) B. Sun, W. Zheng, S. Lou *, B. Xie, C. Cui, G. -X. Zhang*, F. Kong, Y. Ma, C. Du, P. Zuo, J. Xie, G. Yin *,Eliminating Local Electrolyte Failure Induced by Asynchronous Reaction for High‐Loading and Long‐Lifespan All‐Solid‐State Batteries, Advanced Functional Materials, 2023, 33, 6, 2211711. Link
(6) S. Geng, Y. Zhang, B. Xie, A. Shi, Y. Ning, S. Lou *, G. Yin*, Challenges and opportunities for fast-charging batteries, J. Phys. Chem. C, 2023, 127(31), 15021. Link, 主编邀稿
2022
(1) Q. Meng, S. Lou,* B. Shen, X. Wan, X. Xiao, Y. Ma, H. Huo, G. Yin *, Reevaluating flexible lithium-ion batteries from the Insights of mechanics and Electrochemistry, Electrochemical Energy Reviews, 2022, 5, 30. Link
(2) Q. Meng, C. Kang, J. Zhu, X. Xiao, Y. Ma, H. Huo, P. Zuo, C. Du, S. Lou*, G. Yin*, DNA helix structure inspired flexible lithium-ion batteries with high spiral deformability and long-lived cyclic stability, Nano Letters, 2022, 22, 13, 5553–5560. Link
(3) X. Li, G. Han, Z. Qian, Q. Liu, Z. Qiang, H. Huo, C. Du, S. Lou*, G. Yin *, π‐Conjugation Induced Anchoring of Ferrocene on Graphdiyne Enable Shuttle‐Free Redox Mediation in Lithium‐Oxygen Batteries, Advanced Science, 2022, 9(4), 2103964. Link
(4) X. Li , G. Han , S. Lou*, Z. Qiang, J. Zhu, Z. Ma *, P. Zuo, C. Du *, G. Yin *, Tailoring lithium-peroxide reaction kinetics with CuN2C2 single-atom moieties for lithium-oxygen batteries, Nano Energy. 2022, 93, 106810. Link
(5) Y. Zhang, C. Kang, W. Zhao, B. Sun, X. Xiao, H. Huo, Y. Ma, P. Zuo, S. Lou *, G. Yin *, Crystallographic engineering to reduce diffusion barrier for enhanced intercalation pseudocapacitance of TiNb2O7 in fast-charging batteries, Energy Storage Materials. 2022, 47, 178-186. Link
(6) T. Mu, L. Xiang, X. Wan, S. Lou*, C. Du, P. Zuo *, G. Yin *, Ultrahigh areal capacity silicon anodes realized via manipulating electrode structure, Energy Storage Materials. 2022, 53, 958-968. Link
(7) Q. Meng, J. Zhu, C. Kang, X. Xiao, Y. Ma, H. Huo, P. Zuo, C. Du, S. Lou*, G. Yin *, Kirigami‐Inspired Flexible Lithium‐Ion Batteries via Transformation of Concentrated Stress into Segmented Strain, Small, 2022, 18, 2204745. Link
2021
(1) S. Lou, F. Zhang, C. Fu, M. Chen, Y. Ma, G. Yin, J. Wang *, Interface issues and challenges in all‐solid‐state batteries: lithium, sodium, and beyond, Advanced Materials, 2021, 33, 2000721. Link, ESI高被引论文
(2) X. Han, Q. Meng, X. Wan, B. Sun, B. Shen, J. Gao, Y. Ma, P. Zuo, S. Lou*, G. Yin *, Intercalation pseudocapacitive electrochemistry of Nb-based oxides for fast charging of lithium-ion batteries, Nano Energy, 2021, 81, 105635. Link, ESI高被引论文
(3) S. Lou, N. Sun, F. Zhang, Q. Liu, J. Wang,* Tracking Battery Dynamics by Operando Synchrotron X-ray Imaging: Operation from Liquid Electrolytes to Solid-State Electrolytes, Accounts of Materials Research, 2021, 2,1177. Link
2020
(1) S. Lou , Q. Liu , F. Zhang , Q. Liu , Z. Yu , T. Mu , Y. Zhao , J. Borovilas , Y. Chen , M. Ge , X. Xiao, W.-K. Lee , G. Yin , Y. Yang , X. Sun, J. Wang *, Insights into interfacial effect and local lithium-ion transport in polycrystalline cathodes of solid-state batteries, Nat. Communications, 2020, 11, 5700. Link
(2) S. Lou , Z. Yu, Q. Liu, H. Wang, M. Chen, J. Wang *, Multi-scale imaging of solid-state battery interfaces: from atomic scale to macroscopic scale, Chem, 2020, 9(6), 2199-2218. Link
(3) B. Sun, S. Lou *, W. Zheng, Z. Qian, C. Cui, P. Zuo, C. Du, J. Xie, J. Wang, and G. Yin *, Synergistic engineering of defects and architecture in Co3O4@C nanosheets toward Li/Na ion batteries with enhanced pseudocapacitances, Nano Energy, 2020, 78, 105366. Link
(4) C. Fu, S. Lou,* X. Xu, C. Cui, C. Li, P. Zuo, Y. Ma*, G. Yin, Y. Gao*, Capacity degradation mechanism and improvement actions for 4 V-class all-solid-state lithium-metal polymer batteries, Chemical Engineering Journal 2020, 392, 123665. Link
(5) Y. Cao, S. Lou,* Z. Sun, Y. Ma, P. Zuo, J. Wang, C. Du, Y. Gao,* G. Yin, Solvate ionic liquid boosting favorable interfaces kinetics to achieve the excellent performance of Li4Ti5O12 anodes in Li10GeP2S12 based solid-state batteries, Chemical Engineering Journal, 2020, 382, 123046. Link
发明专利:
1. 一种基于硼化铌-氧化铌复相三维材料的制备方法和应用
哈尔滨工业大学
张岩; 娄帅锋; 赵伟; 尹鸽平
公开日期: 2025-04-18 申请日期: 2025-01-17 公开号: CN119852412A

2. 一种硼掺杂的生长在碳管上的片状缺陷铌钛氧材料的制备方法及应用
哈尔滨工业大学
张岩; 娄帅锋; 赵伟; 尹鸽平
公开日期: 2025-04-18 申请日期: 2025-01-17 公开号: CN119852413A

3. 高比能耐低温碳-铌基混合电容的正极材料的制备方法
中国大唐集团科技创新有限公司; 哈尔滨工业大学
朱鸿飞; 孙飞; 唐宏芬; 娄帅锋; 范为; 吴东阳; 高大伟; 王桦; 陈洪胜
公开日期: 2025-04-01 申请日期: 2024-11-23 公开号: CN119742187A

4. 一种两步水热构建梯度硫化铌钛氧负极材料的方法及其应用
中国大唐集团科技创新有限公司; 哈尔滨工业大学
娄帅锋; 李同辉; 孙飞; 唐宏芬; 邵吉瑞; 杨江波; 孙坤元; 刘帅伟
公开日期: 2025-03-25 申请日期: 2024-12-18 公开号: CN119683683A

5. 低锂盐浓度、宽温域、高电压的硅氧烷基混合电容器电解液及其制备方法与应用
中国大唐集团科技创新有限公司; 哈尔滨工业大学
王丽杰; 娄帅锋; 时文刚; 孙飞; 董生伟; 高大伟; 王哲
公开日期: 2025-03-25 申请日期: 2024-12-18 公开号: CN119694805A

6. 一种两次溶剂热法合成铌钨氧化物异质结材料的方法及其在锂离子电池中的应用
中国大唐集团科技创新有限公司; 哈尔滨工业大学
娄帅锋; 王丽杰; 刘帅伟; 孙飞; 张岩; 耿盛鲁; 刘海璐; 张宏博; 陈洪胜
公开日期: 2025-03-18 申请日期: 2024-12-12 公开号: CN119637939A

7. 一种氟化的铌钛氧空心球的制备方法及其在锂离子电池中的应用
中国大唐集团科技创新有限公司; 哈尔滨工业大学
王丽杰; 杨琳; 娄帅锋; 孙飞; 张岩; 耿盛鲁; 孙坤元; 高大伟
公开日期: 2025-03-18 申请日期: 2024-12-12 公开号: CN119637937A

8. 一种铌酸钛/钽酸钛/钨铌氧三相异质结材料的制备方法及应用
哈尔滨工业大学
娄帅锋; 刘志博; 赵一菲; 耿盛鲁; 石安然; 郑浩清
公开日期: 2024-08-27 申请日期: 2024-05-22 公开号: CN118553885A

9. 一种具有熵减特性的铌酸钛材料的电致晶态化制备方法及其应用
哈尔滨工业大学
娄帅锋; 赵一菲; 刘志博; 耿盛鲁; 石安然; 郑浩清
公开日期: 2024-08-20 申请日期: 2024-05-22 公开号: CN118516684A

10. 一种智能温控离子开关的全固态锂离子电池及其制备方法
北京精密机电控制设备研究所; 哈尔滨工业大学重庆研究院; 哈尔滨工业大学
王家钧; 陈聪; 娄帅锋; 徐祯祥; 邓烨
公开日期: 2024-04-30 申请日期: 2024-03-01 公开号: CN117954674A

11. 一种图案化定制的梯度电极的制备方法及其低温应用
哈尔滨工业大学; 哈尔滨工业大学重庆研究院
王家钧; 李梦璐; 安汉文; 娄帅锋
公开日期: 2024-04-16 申请日期: 2023-10-16 公开号: CN117317144B

12. 一种基于人工智能的锂离子电池电极电位曲线重构、析锂诊断及提前预警方法
哈尔滨工业大学; 哈尔滨工业大学重庆研究院
王家钧; 王晗; 孔凡鹏; 娄帅锋
公开日期: 2024-03-29 申请日期: 2023-10-30 公开号: CN117783859A

13. 电池体系跨时空尺度载流子传输动态成像系统及测量方法
北京理工大学; 哈尔滨工业大学
姜澜; 朱彤; 王英杰; 娄帅锋; 尹鸽平; 齐鹏
公开日期: 2024-03-29 申请日期: 2023-12-27 公开号: CN117783112A

14. 一种多硫化物复合正极的制备方法及其在全固态锂电池中的应用
哈尔滨工业大学
王家钧; 赵伟; 娄帅锋; 孔凡鹏
公开日期: 2024-01-30 申请日期: 2023-10-30 公开号: CN117476884A

15. 一种基于粘结剂与导电剂耦合的高强度自支撑电极及其制备方法
哈尔滨工业大学
王家钧; 刘佳旋; 安汉文; 张月华; 娄帅锋
公开日期: 2023-10-03 申请日期: 2023-07-06 公开号: CN116845179A

16. 基于神经网络预测弛豫电压的锂离子电池健康检测方法
哈尔滨工业大学
陈铭; 刘佳旋; 王家钧; 张月华; 娄帅锋
公开日期: 2023-09-12 申请日期: 2022-12-19 公开号: CN116338501B

17. 一种固态电池复合正极的制备方法
哈尔滨工业大学
王家钧; 赵伟; 娄帅锋; 孔凡鹏
公开日期: 2023-09-05 申请日期: 2023-07-18 公开号: CN116705998A

18. 一种锂离子电池的析锂检测方法、潜在老化预警方法、电池管理系统以及电池系统
哈尔滨工业大学; 哈尔滨工业大学重庆研究院
王家钧; 王晗; 孔凡鹏; 娄帅锋
公开日期: 2023-08-04 申请日期: 2023-04-24 公开号: CN116540130A

19. 一种聚合物基固态电解质、锂离子电池及其制备方法
哈尔滨工业大学; 哈尔滨工业大学重庆研究院
王家钧; 李梦璐; 娄帅锋; 安汉文
公开日期: 2023-05-23 申请日期: 2022-06-27 公开号: CN115224358B

20. 一种固态硫正极的制备方法及应用
哈尔滨工业大学
王家钧; 宋亚杰; 孔凡鹏; 娄帅锋
公开日期: 2023-05-16 申请日期: 2023-03-15 公开号: CN116130607A
科研项目:
1. 耦合机器学习与同步辐射成像的固态电池正极非均质反应研究
立项时间: 2022

2. T-Nb2O5-x表面氧空位缺陷的构筑、调控及其电化学储锂行为
立项时间: 2020-2022

项目合作

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