课题组负责人晁栋梁，智能材料与未来能源创新学院教授、博士生导师、水系电池研究中心执行主任、国家级和上海市海外高层次引进人才、上海市曙光学者。主持国家自然科学基金青年/面上/联合重点项目、科技部国家重点研发计划课题等。发表专著1部，论文150余篇，1/3以上入选ESI高被引论文，引用29,000余次，H指数85。曾获得EES Lectureship、上海市科技青年35人引领计划、《麻省理工科技评论》科技创新35人、科睿唯安高被引科学家（2020-2024年）、中国电化学青年奖、USERN Prize Laureate、澳大利亚研究理事会优秀青年、澳大利亚研究新星等奖项。

       课题组主要研究领域集中在水系电化学基础与应用研究，结合功能介孔材料的可控合成，新型多电子反应活性材料的创制，深入研究电化学储能机理，结合高通量实验与理论模拟计算，实现新型高比能长寿命水系电池器件化及应用。

图1  复旦大学晁栋梁教授团队

（eAB：Energetic Aqueous Battery）成员

项目介绍：本征安全、高比能、长寿命的水系电池技术

项目背景：水系电池以不可燃水性电解液为核心，彻底规避热失控隐患，其具有本征安全、环保、资源丰富、成本低、能量转换效率高等优势，尤其适用于极高安全性要求、运维成本敏感的应用场景，如人口密集场所（商业中心、写字楼、学校、医院等）、数据中心、通讯基站、轨道/水域交通、大规模电网储能等。当前的水系电池面临能量密度受限（30~80 Wh/kg, 100~200 Wh/L）、长期循环稳定性不足（500次）、宽温域（-20~50℃）适应性弱等问题，限制了水系电池的大规模应用与发展。

项目内容：项目团队提出多电子反应电对解决水系电池能量密度问题，构建具有高电化学活性、超稳定、宽温域水系电池及电极材料，提高多电子正极材料的活性及稳定性、抑制负极锌金属的竞争性反应及枝晶、同时稳定水系电池的电解液及隔膜，构建新型高比能、高安全和长寿命的水系电池体系。实现单体容量大于10 Ah水系电池制造，能量密度超100 Wh/kg和300 Wh/L（超铅酸3倍），不同放电深度下循环超3000次（超铅酸6倍），安全性高于储能锂电池国家标准。相关产品及制备方法已申请专利。

图2  复旦大学水系电池器件化平台：储能电池材料开发、机理表征、器件化及性能测试平台用于硫基水系电池器件化开发

项目总结：

      综上所述，项目团队基于在电化学、电极材料、多孔材料合成、电池加工制造等领域的研究积累，创制新型水系电池材料，突破实现高比能、超稳定水系电池的技术瓶颈，并与某国企合作建设GWH级锌离子电池生产基地，具有开发实际产品的条件与经验。

       本项目具有合作转化需求，希望与相关单位（尤其在数据中心储能、应急中心电源、轨道/水域交通、人口密集场所储能等领域存在产品需求）或投资机构开展合作，开展产业化探索。