隨著便攜電子產(chǎn)品和可穿戴電子產(chǎn)品的發(fā)展，鋰離子電池等新型儲能器件的研究也借著東風(fēng)向前推進(jìn)。鋰離子電池憑著優(yōu)異的功率密度和能量密度，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，我們身邊很多電子產(chǎn)品都采用了鋰離子電池作為供能系統(tǒng)的核心。盡管如此，鋰離子的容量一直受到首次充電的困擾，容量在一開始就會(huì)損失一部分。我們現(xiàn)在廣泛使用的鋰離子也被稱為“搖椅電池（RockingChairBattery）”，在其的充放電過程中，鋰離子處于從正極-負(fù)極-正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就像運(yùn)動(dòng)員一樣在搖椅來回奔跑。電池中鋰離子的多少就決定了鋰離子電池的容量，理想狀況下正極送出多少鋰離子，負(fù)極就該送回來多少鋰離子。但在首次充放電的過程中，鋰離子電池的負(fù)極會(huì)消耗一部分來自正極的鋰離子（一般10%左右），這樣最終能回到正極的鋰離子就少了一部分，電池的實(shí)際容量和能量密度也會(huì)相應(yīng)減少。

針對這樣的問題，孫永明教授開發(fā)了新型的鋰離子電池正極鋰補(bǔ)償添加劑材料。這是一類由超細(xì)納米金屬顆粒和鋰化合物（Li2O，LiF和Li2S）組成的納米復(fù)合材料，能在鋰離子電池首次充電過程中高效補(bǔ)償活性鋰損失，如將4.8%Li2O/Co復(fù)合材料添加于LiFePO4正極，全電池的容量增加了11%。和傳統(tǒng)富鋰化合物作為正極鋰補(bǔ)償材料相比，該類材料可“捐獻(xiàn)”比容量增加了2倍以上；和負(fù)極鋰補(bǔ)償材料相比，該類材料具有高的化學(xué)和環(huán)境穩(wěn)定性，能夠和工業(yè)化的鋰離子電池制備工藝相匹配，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。孫永明教授將這樣神奇的材料和研究成果發(fā)表在國際級能源類期刊《NatureEnergy》上，并作為第一作者在文中揭示了其中逆轉(zhuǎn)化反應(yīng)的電化學(xué)過程。文章一經(jīng)刊登便受到了引起了國際同行的極大關(guān)注，也使得孫永明教授成為儲能電池界的新星。

34年前，孫永明出生于美麗的江南水鄉(xiāng)——浙江紹興。他是天生勤奮的“學(xué)霸”，與同在在這片土地上的大師魯迅一樣，他也刻下了一個(gè)“早”字，不過并不是在自己的課桌上，而是在自己的心里。從小學(xué)到初中，班級的鑰匙保管員一直是由孫永明擔(dān)任，因?yàn)樗刻炜偸前嗌系谝粋€(gè)去學(xué)校。也正是這份執(zhí)著，他的成績一直名列前茅。歷經(jīng)高考，孫永明帶著自己對科學(xué)的熱愛和執(zhí)著來到了武漢，開始自己在楚地的十年寒窗，依舊的勤奮，依舊的名列前茅。2002年，孫永明進(jìn)入中國地質(zhì)大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，開始本科的學(xué)習(xí)，并在四年之后以優(yōu)異成績保送本校碩士。在那里，他似乎總是早別人一步，大三的時(shí)候就在學(xué)術(shù)期刊上以第一作者發(fā)表論文，臨近碩士畢業(yè)也早早地開始準(zhǔn)備博士生入學(xué)考試并于2009年碩士畢業(yè)后以成績考入華中科技大學(xué)讀博，拜入黃云輝教授門下，選擇了鋰離子電池作為自己研究的方向，這也成為他迄今為止奮斗的主題。

博士期間，孫永明一方面努力地開展科研工作，一方面也早早地開始準(zhǔn)備，申請畢業(yè)之后進(jìn)入美國斯坦福大學(xué)崔屹教授的課題組中做研究。談起這段經(jīng)歷，孫永明教授總是將自己的成長環(huán)境聯(lián)系起來，覺得雖然從小家庭和成長環(huán)境很一般，但是給予了他在學(xué)習(xí)和生活中遇到問題和困難都想辦法解決、有夢想就去追逐的堅(jiān)強(qiáng)性格。夢想成真的孫永明博士畢業(yè)后前往美國斯坦福大學(xué)從事博士后，投入崔屹教授門下，進(jìn)入了鋰電池“領(lǐng)跑者”的研究團(tuán)隊(duì)中。正是在斯坦福，他從正極材料鋰補(bǔ)償添加劑出發(fā)突破了鋰離子電池首次循環(huán)容量損失的難題，還針對柔性、可穿戴及可拉伸電子器件所需儲能器件所面臨能量密度低和機(jī)械性能差等問題，設(shè)計(jì)和制備了一種由具有竹子結(jié)構(gòu)的石墨化碳納米纖維組成的柔性自支撐薄膜。用該薄膜直接作為電極制備的柔性固態(tài)超級電容器，展現(xiàn)出更高的整體功率和能量密度，并且具有更佳的機(jī)械性能，該項(xiàng)成果也被發(fā)表在《NanoLetters》上。

此外，孫永明教授突破了可拉伸離子電池用負(fù)極材料的選擇限制，利用自愈合高分子的機(jī)械可拉伸性和能提高鋰離子電池硅負(fù)極材料充放電循環(huán)穩(wěn)定性的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和開發(fā)了一種可拉伸的碳/硅復(fù)合負(fù)極材料，該材料擁有較傳統(tǒng)可拉伸鋰離子電池用負(fù)極材料（鈦酸鋰）3倍以上的比容量，以及優(yōu)良的充放電循環(huán)穩(wěn)定性（100次循環(huán)容量保持率為81%）和機(jī)械性能（可拉伸至88%），而其相對較低的負(fù)極工作電位也增加了全電池的整體能量密度。

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充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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科學(xué)界一直有一條“1萬小時(shí)”的真理：“人們眼中的天才之所以卓越非凡，并非天資超人一等，而是付出了持續(xù)不斷的努力。1萬小時(shí)的錘煉是任何人從平凡變成大師的必要條件?！睂O永明教授在4年的博后研究生涯之中交出了如此驕人的答卷，正是1萬小時(shí)定律完美的詮釋。成為鋰離子電池專家的孫永明于2017年告別斯坦福，并于2017年8月載譽(yù)歸國，成為華中科技大學(xué)教授，回到了他夢開始的地方，投身到科研工作和教學(xué)工作中，并繼續(xù)著自己的研究。

孫永明教授的研究方向主要是電化學(xué)儲能材料及器件，在鋰離子電池鋰補(bǔ)償技術(shù)、鋰離子電池轉(zhuǎn)化反應(yīng)基負(fù)極材料、金屬鋰負(fù)極材料和固態(tài)電解質(zhì)、柔性/可拉伸儲能材料和器件和鋰硫電池方面取得了重要研究進(jìn)展，在能源和材料領(lǐng)域國際著名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文52篇（第一作者論文21篇，含SCI論文18篇），其中不乏眾多國際性期刊NatureEnergy（2篇；能源類期刊）、AdvancedMaterials（1篇）、Energy&EnvironmentalScience（1篇）、NanoLetters（2篇）、AdvancedEnergyMaterials（1篇）、ACSNano（1篇）、AdvancedFunctionalMaterials（1篇）等。

無論是在武漢，還是在美國的斯坦福，孫永明總是那個(gè)勤奮的科學(xué)研究者，他保持著20多年來一直努力學(xué)習(xí)和科研，每天都會(huì)靜下心來安靜地長時(shí)間學(xué)習(xí)和思考，他將中國高校共有的“求真務(wù)實(shí)”和“求是創(chuàng)新”精神與斯坦福自由、進(jìn)取的學(xué)術(shù)風(fēng)氣融在一起，開始了自己的自主科研的道路。而另一方面，他成為了一名大學(xué)教師，在科學(xué)研究的同時(shí)，承擔(dān)著育人乃至知識傳播的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。談起自己對研究的愿景時(shí)，他覺得科學(xué)永遠(yuǎn)是一項(xiàng)公眾事業(yè)，是公益性的，它應(yīng)該為社會(huì)、世界、和全人類服務(wù)。孫永明教授從事的研究工作為儲能電池，主要是鋰基可充電電池，研究兼具了科學(xué)性和實(shí)用性，也有著它歷史的使命。在全球能源與環(huán)境問題越來越嚴(yán)峻的情況下，交通工具將改用儲能電池為主要?jiǎng)恿υ?；而智能電網(wǎng)，大規(guī)模儲能技術(shù)也需用到儲能電池。而鋰基可充電電池被認(rèn)為是高容量，大功率電池的理想之選，也是未來能源和綠色生態(tài)的希望。