张凤祥

男， 大连理工大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1991-9至1996-7,大连理工大学,化学工程（英语强化）,获双学士学位；
1996-7至2001-7,大连理工大学,助教、讲师；
2001-7至2005-1,新加坡国立大学化学与生物分子工程系攻读博士学位；
2005-1至2009-3，新加坡科技部材料工程研究院，研发工程师；
2009-3至2013-7,中国科学院大连化学物理研究所，副研究员；
2013-7至现在,大连理工大学,教授、博士生导师（2013.12-）；

研究领域和兴趣

新能源离子膜、电化学储能

主要业绩

张凤祥现任大连理工大学教授、博士生导师，化工海洋与生命学院副院长。主要从事新能源电池研究，面向国家对高性能低成本燃料电池、储能电池的重大战略需求，聚焦燃料电池、电解水、电渗析用阴离子交换膜（AEM）和锂硫电池关键材料分子设计、结构调控和制备的应用基础研究。

碱性膜燃料电池（AEMFC）及水电解槽（AEMWE）技术可摆脱对贵金属催化剂的依赖，相对于传统质子膜电池和电解具有显著成本优势，是面向双碳战略目标和新质生产力发展需求的下一代新型能源技术。但是它们的发展仍面临很多问题，主要挑战在于，作为核心材料的碱性膜（AEM）电导性与碱稳定性、机械性能仍存在严重的trade-off，难以满足AEMFC和AEMWE实用化发展需求。针对AEM传导性与稳定性的突出矛盾，发展了基于自由体积、多臂支化和新型离子结构的AEM微观形貌调控、离子传递强化策略及功能基团稳定机制，创制了一系列无醚主链结构的聚亚芳哌啶-金刚烷芴、四臂星形支化等高性能AEM，实现了传导性、化学稳定性和机械强度的高度平衡，电池和电解槽性能显著提升。所创制的AEM氢氧根电导率可达175mS/cm，高温强碱环境下的稳定性达到5000小时，组装的氢氧燃料电池功率密度超过2W/cm2, 阶段耐久性达400小时以上，AEM水电解槽在2.0V槽电压下可实现8.2A/cm2电流密度，可稳定运行超1200小时；电渗析脱盐的氯离子迁移数为0.98，电流效率 92.90 %，能耗 4.08 kWhkg-1。膜与器件性能总体处于国内领先国际先进水平。

锂硫电池理论能量密度高（2600 Wh/kg）且环境友好、成本低，是支撑双碳战略、打造新质生产力的未来电化学储能体系之一，但硫电化学反应缓慢，可溶性多硫化物中间体在两极间的“穿梭”副反应导致活性物质利用率低、电池循环性能差。针对以上关键科学问题，发展了锂硫电池正极原位智能型固体电解质界面改性技术、锂金属的限域可控生长技术和高活性高载量单原子、双单原子过渡金属催化剂、硫（硒）化物基异质结构催化剂、空位高熵合金催化剂，显著提升了电池的容量发挥、倍率性能和循环稳定性：0.2C容量超1500mAh g-1，可实现3000次的高稳定性循环，平均每次的容量衰减仅为0.019 %；电池8C容量可达600mAh g-1以上。

相关工作在Advanced Materials, ACS nano, Nano Energy, Chemical Engineering Journal, Journal of Membrane Science, Small, Journal of Materials Chemistry A和《化工进展》、《膜科学与技术》等国内外重要期刊发表论文116篇，被同行引用4600余次，H因子为41，其中ESI高被引论文1篇，ESI top论文2篇。授权国内外发明专利近20项，其中国际专利2项。作为项目负责人主持国家自然科学基金面上项目三项，大连市科技创新基金重点项目一项，作为骨干承担国家基金委创新研究群体项目、科技部“973”子课题，国家重点研发计划子课题等项目；负责多个企业横向课题。

担任中国膜工业协会电驱动膜专业委员会委员，英国皇家化学会会员，Journal of Polymer Materials 期刊编委，Frontiers in membrane science and technology期刊编辑，辽宁省化工学会科技创新智库专家等。获辽宁省自然科学学术成果二等奖、中国石油和化工教育教学优秀成果一等奖。作为骨干参与“新型高效过程耦合强化”科技部创新团队和“新型高效分离过程”辽宁省高校创新团队。

代表成果

1.J.L. Guo, X.Y. Du, X.L. Zhang, F.X. Zhang and J.P. Liu* Facile Formation of a Solid Electrolyte Interface as a Smart Blocking Layer for High-Stability Sulfur Cathode, Adv. Mater. 29 (2017) 1700273. DOI10.1002/adma.201700273
2.D. Lei, W.Z. Shang, X. Zhang*, Y.P. Li, S.M. Qiao, Y.P. Zhong, X.Y. Deng, X.S. Shi, Q. Zhang, C. Hao, X.D. Song*, F.X. Zhang*, Facile Synthesis of Heterostructured MoS2-MoO3 Nanosheets with Active Electrocatalytic Sites for High-Performance Lithium-Sulfur Batteries, ACS Nano 15 (2021) 20478-20488. DOI10.1021/acsnano.1c09007
3.X. Zhang*, K. Zhang, Y.L. Guan, C.J. Li*, Z.B. Chen, Y. Chen, H.Y. Hu, F.X. Zhang*, Amorphous-MOF-derived heterojunctions with continuous interfaces for high-performance lithium-sulfur batteries, Nano Energy 156 (2026) 112151. DOI10.1016/j.nanoen.2026.112151.
4.S.T. Gong, L. Han, X.L. Zhang, Q. Jin, X.M. Yan, G.H. He, A.M. Liu,* F.X. Zhang,* Loosened hydrophobic microphase to facilitate ion channel formation in anion exchange membrane for fuel cell applications, Chemical Engineering Journal 504 (2025) 158978. DOI10.1016/j.cej.2024.158978
5.L. Han, S.T. Gong, H.Y. Zhang, M. Yang, O. Javed, X.M. Yan, G.H. He, F.X. Zhang,* High performance anion exchange membrane containing large, rigid branching structural unit for fuel cell and electrodialysis applications, J. Membr. Sci.717 (2025) 123552. DOI10.1016/j.memsci.2024.123552
6.Q. Wang, S.M. Qiao, Q. Zhang, C.H. Huang, G.H. He, F.X. Zhang,*Vacancy-rich, multi-heterostructured MXene/Fe3S4@FeSe2 catalyst for high performance lithium-sulfur batteries, Chemical Engineering Journal 477 (2023) 147100. DOI10.1016/j.cej.2023.147100
7.张凤祥、袁明浩、巩守涛、张鑫莉，一种接枝冠醚哌啶阳离子的阴离子交换膜及其制备方法，中国发明专利ZL 2023 1 0613378.8；
8.张凤祥、乔少明、王倩、黄春宏、张强、王旭、蔡川，一种高S/N原子含量的锰单原子催化剂、制备方法及其在锂硫电池上的应用，中国发明专利ZL 2023 1 1417536.9；
9.张凤祥、巩守涛、韩龙，Preparation and Fuel Cell Performance of Polyarylene Anion Exchange Membranes Regulated by Free Volume and Amphiphilic Dual-Side-Chains，Session Keynote Presentation, The 9th Asia-Pacific Conference on Ionic Liquids and Green Processes, Shaoxing China, May 28-31, 2026；
10.张凤祥; 乔少明; 雷达; 王倩; 面向高性能锂硫电池的新结构催化材料设计和制备, 分会邀请报告，第二届大连催化+国际峰会, 大连, 2024-4-19至2024-4-21；

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