张凯
学历：博士
毕业院校：南开大学
职称：研究员
管理职务：南开大学新能源转化与存储交叉科学中心副主任
系所单位：南开大学应用化学与工程研究所
特殊人才称号：国家“四青”人才、天津市杰青、中国化学会“青托”人才、南开大学百名青年学科带头人
通讯地址：南开大学联合楼A601-2
电话：13516297862
电子邮件：zhangkai_nk@nankai.edu.cn
能源材料化学、高能二次电池、无机固态化学
2006年9月－2010年6月，南开大学，化学学院，材料化学，学士学位；
2010年9月－2015年6月，南开大学，化学学院，材料物理与化学，博士学位（保送直博，导师：陈军教授）
2015年8月－2019年8月，韩国高丽大学能源与材料工学系，博士后（合作导师：Yong-Mook Kang 教授）
2019年9月至今，南开大学化学学院，研究员、博导
2020年10月至今，国家“四青”人才
2023年6月至今，天津常兴新能源科技有限公司 董事
2023年9月至今，特种化学电源全国重点实验室 副主任1. 国家“四青”人才
2. 天津市杰青
3. 中国化学会“青托”人才
4. 第九届中国电化学青年奖
5. 2024 Energy and Fuels Rising Stars
6. 2020年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）自然科学一等奖（R2）
7. eScience执行副主编
8. Energy & Environmental Materials、SmartMat、Renewables、Fundamental Research等期刊青年编委
9. 2022年、2024年、2025年科睿唯安高被引学者
10. 2023年天津市青科协优秀青年科技工作者
11. 第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛天津赛区比赛高教主赛道优秀创新创业导师、中国国际大学生创新大赛（2024）天津赛区优秀创新创业导师奖
12. 新能源科学与工程新工科建设项目获2022年南开大学校级教学成果奖特等奖（R8）
面向储能与动力电池领域的国家重大需求，聚焦钠离子储能电池与固态锂电池，针对层状储钠材料和凝胶电解质的精准设计合成及其电化学失稳问题，提出通过键合柔性降低晶格应力、表面梯度结构、氟活性调控等创新策略，破解了电池容量、倍率与寿命相互制约的瓶颈，构筑了长寿命宽温域钠离子电池和高比能固态电池。以通讯作者身份发表论文40余篇，其中包括Angew. Chem. 6篇、JACS 2篇、Adv. Mater. 3篇、Energy Environ. Sci. 2篇、PNAS 1篇、Chem. Soc. Rev. 1篇，被引频次超过18000次，H因子65；作为第二完成人获2020年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）自然科学一等奖。编著《金属离子电池》，入选“十四五”时期国家重点出版物出版专项规划项目；编著《储能科学与工程》，入选战略性新兴领域“十四五”高等教育新能源（能源化学）教材团队。
(1) Tongrui Zhang, Jiangtao Yu, Tianxing Lin, Yuqiu Song, Menglin Li, Yang Feng, Libo Song, Ying Jiang, Weiwei Xie, Yong Lu, Tianfei Liu*, Kai Zhang*, Jun Chen, Fluorinated Deep Eutectic Gel Electrolytes for Sustainable Lithium Metal Batteries, Journal of the American Chemical Society, 2025, 147, 32861.
(2) Yang Feng, Yanpeng Fan, Lingfei Zhao, Jiangtao Yu, Yaqi Liao, Tongrui Zhang, Ruochen Zhang, Haitao Zhu, Xingwei Sun, Zhe Hu, Kai Zhang*, Jun Chen, Enhancing Microdomain Consistency in Polymer Electrolytes towards Sustainable Lithium Batteries, Angewandte Chemie International Edition, 2025, 64, e202417105.
(3) Xingwei Sun, Yang Feng, Jiangtao Yu, Yong Lu, Shuo Xu, Ying Jiang, Haixia Li, Zhenhua Yan, Kai Zhang*, Jun Chen*, Eliminating intercrystalline side effects for stable lithium metal batteries, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2025, 122, e2507789122.
(4) Xingwei Sun, Yang Feng, Yong Lu, Zhenhua Yan, Kai Zhang*, Jun Chen*, Epitaxial Electrodeposition of Lithium Metal in Cubic Wulff Structures, Angewandte Chemie International Edition, 2025, e202506119.
(5) Zhonghan Wu, Youxuan Ni, Na Jiang, Jinhan Li, Limin Zhou, Lunhua He, Liang Zhang*, Kai Zhang*, Fangyi Cheng*, Jun Chen, Enabling High Reversibility of Both Cationic and Anionic Redox in Layered Oxide Cathodes via NiMn6 Superlattice Topology for Sodium-Ion Batteries, Advanced Materials, 2025, 37, 2419137.
(6) Bochao Chen, Jiahao Wang, Zhiyuan Xu, Jie Miao, Yong Lu, Zhenhua Yan, Kai Zhang*, Jun Chen*, Controllable Configuration of Constitutional Units in Vanadium/Iron-Based Polyanionic Compounds for Sodium-Ion Storage, Advanced Materials, 2025. 37, e09966.
(7) Yang Feng, Zhenheng Huang, Ruochen Zhang, Beidou Zhong, Zhonghan Wu, Yanpeng Fan, Zhenhua Yan, Kai Zhang*, Jun Chen, A Quasi-Solid-State Electrolyte with Semi-Immobilized Solvent-Like Sites for Lithium-Metal Batteries, CCS Chemistry, 2025, 7, 798.
(8) Peixin Jiao, Machuan Hou, Ziheng Zhang, Jiangtao Yu, Tongrui Zhang, Yizhen Zhao, Haoxiang Sun, Xinyin Cai, Fujun Lan, Jie Zhu, Junxiang Ma, Zulipiya Shadike, Wei Zhang, Limin Zhou, Kai Zhang*, Jun Chen, Origin of Cumulative Surface Irreversible Phase Evolution in Li-Rich Cathode Materials, CCS Chemistry, 2025, DOI: 10.31635/ccschem.025.202505451.
(9) Na Jiang, Jiangtao Yu, Zhonghan Wu, Jiahua Zhao, Yuyao Zeng, Haixia Li, Miao Meng, Yutong He, Peixin Jiao, Hongchuang Pan, Huili Wang, Jianing Qi, Zhe Hu, Kai Zhang*, Jun Chen, Surface Gradient Desodiation Chemistry in Layered Oxide Cathode Materials, Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63, e202410080.
(10) Yanpeng Fan, Yang Feng, Guanwu Li, Yiwen Bo, Cun Wang, Dong Wang, Yumin Qian, Rujun Ma, Zhe Hu, Kai Zhang*, Jun Chen, Enhancing the Filler Utilization of Composite Gel Electrolytes via In Situ Solution-Processable Method for Sustainable Sodium-Ion Batteries, Advanced Materials, 2024, 36, 2413303
(11) Min Cheng, Diantao Li, Junlun Cao, Tianjiang Sun, Qiong Sun, Weijia Zhang, Zhengtai Zha, Mengyao Shi, Kai Zhang*, Zhanliang Tao*, Anions-in-Colloid Hydrated Deep Eutectic Electrolyte for High Reversible Zinc Metal Anodes, Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63, e202410210.
(12) Tongrui Zhang, Jiangtao Yu, Haoyang Guo, Jianing Qi, Meihong Che, Machuan Hou, Peixin Jiao, Ziheng Zhang, Zhenhua Yan, Limin Zhou, Kai Zhang*, Jun Chen, Sapiential battery systems: beyond traditional electrochemical energy, Chemical Society Reviews, 2024, 53, 12043.
(13) Luoran Sun, Zhonghan Wu, Machuan Hou, Youxuan Ni, Haoxiang Sun, Peixin Jiao, Haixia Li, Wei Zhang, Liang Zhang, Kai Zhang*, Fangyi Cheng, Jun Chen, Unraveling and Suppressing Voltage Decay of High-Capacity Cathode Materials for Sodium-ion Batteries, Energy & Environmental Science, 2024, 17, 210.
(14) Zhonghan Wu, Youxuan Ni, Sha Tan, Enyuan Hu, Lunhua He, Jiuding Liu, Machuan Hou, Peixin Jiao, Kai Zhang*, Fangyi Cheng*, Jun Chen, Realizing high capacity and zero strain in layered oxide cathodes via lithium dual-site substitution for sodium-ion batteries, Journal of the American Chemical Society, 2023, 145, 9596.
(15) Ruochen Zhang, Yang Feng, Youxuan Ni, Beidou Zhong, Maoyu Peng, Tianjiang Sun, Shan Chen, Huan Wang, Zhanliang Tao, Kai Zhang*, Bifunctional interphase with target-distributed desolvation sites and directionally depositional ion flux for sustainable zinc anode, Angewandte Chemie International Edition, 2023, 62, e2304503.
(16) Yang Feng, Limin Zhou, Hua Ma, Zhonghan Wu, Qing Zhao, Haixia Li, Kai Zhang*, Jun Chen, Challenges and advances for wide-temperature rechargeable lithium batteries, Energy & Environmental Science, 2022, 15, 1711.
(17) Xin He, Youxuan Ni, Yunpeng Hou, Yong Lu, Song Jin, Haixia Li, Zhenhua Yan, Kai Zhang*, Jun Chen*, A new insight into the ionic conduction mechanism of quasi-solid polymer electrolyte through multispectral characterizations, Angewandte Chemie International Edition, 2021, 60, 22672.
主讲《能源材料科学基础》《能源化学》《能源动力前沿》和《当代化学前沿》等课程。已指导毕业本科生16名、硕士生6名、博士生6名，毕业后在新能源企业、海内外高校等工作或继续深造；在读博士研究生13名、硕士研究生12名；指导3人获研究生国家奖学金、1人获周恩来奖学金提名奖、4人获优秀毕业生。
欢迎对先进电池与能源材料方向感兴趣的同学到本组进行学习、科研，完成毕业设计等。依托特种化学电源全国重点实验室、高效储能教育工程研究中心、天津化学化工协同创新中心、物质绿色创造与制造海河实验室等平台以及南开大学新能源电池团队，面向国家重大需求和世界科技前沿，紧密联系新能源企业，解决钠离子电池和固态锂电池的关键科学与技术问题，体会科技创新的乐趣，为培育和壮大能源新质生产力贡献力量。
每年招收2-6名无机化学、应用化学、化学工程、能源动力专业硕士生研究生，1-3名无机化学、应用化学、化学工程专业博士生研究生，随时招收博士后，欢迎报名。