中国粉体网讯  付永柱，郑州大学化学学院特聘教授、博士生导师，郑州大学化学学院副院长。于2000年获清华大学学士学位，2003年获大连化学物理研究所硕士学位，2007年博士毕业于美国德克萨斯大学奥斯汀分校。曾在美国劳伦斯伯克利国家实验室从事博士后研究、Lynntech公司从事电化学能源材料与器件研发、德克萨斯大学奥斯汀分校任研究员。2017年回国前在美国印第安纳大学-普渡大学联合分校（IUPUI）任助理教授。兼任Wiley-郑州大学联合出版的Energy & Environmental Materials杂志（中科院一区TOP, IF = 13.443）创刊副主编。先后主持NSFC-河南联合重点项目、NSFC面上项目、河南省创新引领专项课题、美国NSF和NASA等项目。在JACS, Angew. Chem., Acc. Chem. Res., PNAS, Adv. Mater., Nat. Commun.等权威期刊发表SCI论文150余篇，文章引用1万余次。

科研是有趣的

2017年5月，付永柱入选第13批国家青年项目、创业人才项目人员名单，同年7月被郑州大学引进。付永柱并不经常待在办公室里，他大部分时间都在化学实验中心的实验室度过。入职后从人才学科论证完成、第一笔科研资金到位，到实验室完成装修改造、招标购买设备，仅用了不到半年，入职不到一年，实验室就进入了研发状态。付永柱表示：我喜欢呆在实验室，那会让我能够做很多东西并感觉到充实。

他目前处于一种非常忙碌的工作节奏中：开展实验、阅读文献、授课、指导学生和撰写论文等。

专注于有机硫电极的研发

付永柱教授表示：“目前，锂离子电池的商业化应用主要受限于蓄能与安全两个方面。蓄能能力取决于电池的能量密度（单位体积内所包含的能量）。可作负极的材料相对有限（以石墨类材料为主），当前负极材料的比容量远大于正极材料，因此提高能量密度的关键点落在正极材料的研发上。”

现有的商用锂离子电池的正极材料主要是“基于过渡金属的无机正极”，如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等。这一类材料回收成本较高、污染性强，“受制于理论比容量的限制和材料结构稳定性的制约，其能量密度无法获得突破性改变”，因此寻找更合适的正极材料仍然是电池领域的关键课题之一。有机分子种类丰富、分子结构灵活，硫比容量高，储量丰富，能够在蓄能和成本上实现双重突破。有机硫正极材料能让电池获取更高的能量密度，是可能达到理想状态的材料之一。

付永柱课题组的研究专注于用于二次电池的有机硫电极及功能性材料，通过硫-硫键在电池充放电中的可逆断裂/重组，从而实现它们的储能或其它作用。陆续在Angew. Chem.上发表题为基于S-Se动态共价键的有机-无机杂化正极；嘧啶基有机硫正极材料构筑长寿命、高倍率的可充电锂电池；基于有机硫族分子介质的氧化还原化学构筑高效锂硫全电池等文章。

付永柱和他的团队在实验室里一遍遍分析化学结构与数据，向着新型高容量电池电极材料的前沿方向挺进，并取得了一系列创新性成果。在国内，他的团队是较早地进入有机硫材料研究领域的团队，在现有的可查询的相关论文中，有大概三分之一是出自他们的实验室。

探索电池发展的无限可能

付永柱教授表示：实验室中的研究成果常常无法在工业上顺利实现，因此从工业应用的角度来看，电池的发展空间还有着无限可能。

目前锂电池的发展仍具有不确定性，继续发展下去，电池安全可能会成为电池行业所面临的最重要的一个问题。目前提升安全性的主要方法之一是做固态电池，自2016年开始固态电池技术的研发成果才急速增长，据Orbit专利分析，2016年~2019年固态电池专利增长率45%。

付永柱团队更倾向于通过改变正负极材料来遏制锂电池的失控现象。相对锂电体系而言，有机硫材料的研发虽然主要侧重于蓄能，但电池的电压更低、也更为安全。在有机硫正极材料之外，实验室里的团队也在进行着更为低成本的钠离子电池的研发。

付永柱教授表示：未来的电池格局应当是多元的，大多数电池都应当有它的角色。

学成归来报效祖国

近年来，留学归国的青年教师越来越多，他们已然成为高校师资队伍里不可或缺的部分。在一定程度上，这个群体在同龄人中有着相对更高的科研技术、创新能力以及跨文化交流的经验，也同时具备了相对应的研发压力，其方向能否得到国际学术界的认可、其成果能否得到行业的认同以及能否在竞争更为激烈的科研环境中不断突破自己，都是需要应对的焦虑。

付永柱作为归国青年之一，在科研环境和生活环境方面都有一定的差异，存在着“适应期”。他表示科研需要与环境达成和解，适应所拥有的条件与不懈努力是取得成果所需要的一个部分。

9月6日，在郑州大学2023级新生以“不忘爱国初心 同心共筑中国梦”为主题的教育讲座中。付永柱教授告诉同学们出国留学是国家培养人才的战略性教育举措，出国学习，既可以开阔眼界，感受各国不同的文化氛围，又能提升专业知识储备。付永柱教授讲述在留学期间，即使身在国外，也始终把祖国和人民放在心里。感慨每个出国回来的人都有的一个共同感触，身在异乡往往能更加激发自己的爱国情怀，深切感受自己和祖国的血脉相连。教育同学们不只有爱国的情感，更要有爱国的能力，这种能力从责任中来，从担当中来，最终形成的是学生对于爱祖国的主动表达。

付永柱教授指出，中华民族在过去的几千年之中经历过发展、辉煌、衰弱、崛起的一系列过程，其中累积下来的民族英雄精神与生生不息的奋斗精神是值得我们每一个人去学习的。中国之所以在近几十年快速发展并不断靠近国际舞台中央，以几十年的时间取得举世瞩目的成果，其根本原因就是中国人民拥有勤劳的精神与自我发展的意识。

参考来源：

郑州大学化学学院副院长付永柱：电池的发展空间还有无限可能

“四爱”教育丨树立远大理想 同心共筑中国梦

科研访谈 | 付永柱教授：“谢谢你，年轻的时候努力了。”

河南人大.郑州大学：聚才引智创一流

（中国粉体网编辑整理/苏简）

注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！