一、个人简介

姓名：张如定

学科专业：

博士专业：材料物理与化学

博士后专业：物理化学

博士和博士后经历：

2011.09-2016.06   中国科学院福建物质结构研究所 结构化学国家重点实验室 导师曹荣研究员

2016.06-2018至今  中国科学院福建物质结构研究所 中科院纳米结构与组装重点实验室 导师孙传福研究员

主要研究方向：电化学能源转换与存储；新型离子（钠/钾离子）电池

二、主要研究工作内容和发表论文

（1）博士后成果展示介绍：

    作为大规模储电领域里的一颗新星，钾离子电池技术因钾资源丰富，成本低廉以及在石墨负极中的成功而受到了研究人员的越来越多的关注和兴趣。兼具优异循环稳定性和高的比容量的负极同样也是钾离子电池追求的目标之一。目前用于钾离子电池的负极材料如碳材料，有机负极，合金类负极及插层化合物等或存在比容量低，或循环稳定性差等问题。另外，做为电池的重要组成部分之一，电解液对固体电解质界面相（SEI）的形成以及整个电池的性能发挥同样也起到了至关重要的作用。

    作为一种非常有前景的钾离子电池负极材料，合金类铋负极在常规电解液中存在结构稳定性差和循环寿命短等问题。有鉴于此，中科院福建物构所孙传福组博士后张如定以合金类铋负极为例，提出了一种浓缩电解液的方法来解决上述铋负极材料面临的问题。通过研究铋碳负极在系列浓度(1 M, 3 M, 5 M, 7 M)的KTFSI-DEGDM电解液(钾盐KTFSI溶解在DEGDME溶剂中形成)下的钾离子电化学行为和表现，他们发现：铋碳负极在5 M和7 M电解液下比在1 M和3 M电解液下发挥出更优异的长程循环稳定性和更高的充放电库伦效率；另一方面，虽然7 M电解液的抗电化学还原能力比5 M电解液更优，但铋碳负极的在此电解液下的比容量和倍率性能会遭遇部分折中损失，最终效果是铋碳负极在7 M电解液下发挥的综合电化学性能略逊色于5 M电解液。总之，在这一系列不同浓度电解液中，5 M电解液能使铋碳负极发挥出最优的综合电化学性质。

    

    进一步通过LSV和Ex-SEM深入研究，他们发现高浓度电解液(5 M和7 M)具有比低浓度(1 M, 3 M)电解液更高的抗电化学还原能力，导致铋碳负极表面在高浓度电解液(5 M, 7 M)下形成的SEI层结构更薄，从而更有利于钾离子的扩散迁移，最终使得铋碳负极在不同电解液下表现出差异性的电化学行为。

 

  这一成果近期以内封面形式发表在Chemical Science上。

（2）博士后期间论文及专利发表：

    论文：Concentrated Electrolytes Stabilize Bismuth-Potassium Batteries. 

Ruding Zhang, Jingze Bao, YuHuang Wang, and Chuan-Fu Sun*, Chem. Sci. 2018, 9, 6193-6198. (IF 9.063, Hot Article, Inside back cover)

    专利申请：

    1.  孙传福，张如定，一种适用于钾离子电池的浓缩电解液体系，中国发明专利，专利申请号：201810551120.9

    2.  孙传福，张如定，用于钾离子二次电池的二硫化钨负极材料，中国发明专利，专利申请号：2018103744632

    3.  孙传福，张如定，用于钾离子二次电池的磷酸氧钛钾负极材料，中国发明专利，专利申请号：2018106868105