韩晓鹏
天津大学讲席教授、博士生导师
2024年获国家重大人才工程项目
2022年获国家优秀青年科学项目
英国皇家化学会会士
连续六年入选全球高倍引科学家
获2025年国家自然科学二等奖
E-mail: xphan@tju.edu.cn
教育背景
2010.09-2015.06 南开大学，化学学院，博士（导师：陈军院士）
2006.09-2010.06 天津大学，化工学院，学士
2006.09-2010.06 天津大学，工程管理，双学位
工作经历
2015.10-2019.06 天津大学，材料科学与工程学院，讲师
2019.01-2019.07 香港科技大学，化学与生物工程系，访问学者（合作导师：邵敏华教授）
2019.06-2020.12 天津大学，材料科学与工程学院，副教授
2021.01-2022.06 天津大学，材料科学与工程学院，英才副教授、博导
2022.06-2023.12 天津大学，材料科学与工程学院，研究员、博导
2024.01-至今，天津大学，材料科学与工程学院，教授、博导
2023.01-2025.12，天津大学，材料科学与工程学院，英才教授、博导
2026.01-至今，天津大学，材料科学与工程学院，讲席教授、博导
研究方向
研究领域：
新能源材料与器件、新型储能、动力电池领域
低空经济、具身智能、人形机器人、航空航天等新兴产业电池技术
人工智能与传统材料、电池研发融合与交叉创新研究（AI+能源）
研究方向：
高比能高安全锂电池关键材料与器件技术
新能源催化材料设计制备及结构功能调控
本征安全水系电池技术及应用验证与示范
高比功率热电池正极材料与工程应用研究
讲授课程：
表面科学与工程（本科生，2016年-至今）
电化学储能材料（本科生，2026年-至今）
先进能源材料（研究生，2015年-至今）
新型储能材料（本科生，2022年-至今）
储能创客实践（本科生，2023年-至今）
承担项目
国家重大项目计划，项目名称：相变电解质电池，执行年限：2026.01-2029.12，主持。
国家自然科学基金联合重点项目，项目名称：极端环境下大容量高比能锂二次电池关键材料与性能调控机制研究，执行年限：2025.01-2028.12，主持。
国家自然科学基金专项基金项目，项目名称：液态金属电催化新材料设计及原位动态反应机制研究，执行年限：2025.01-2025.12，主持，已结题。
国家自然科学基金优秀青年项目，项目名称：新型金属基能源电催化材料，执行年限：2022.01-2024.12，主持，已结题。
国家自然科学基金面上项目，项目名称：过渡金属硫属化合物异质结构界面调控准则及协同增强电催化机制研究，执行年限：2020.01-2023.12，主持，已结题。
中国科协青年人才托举工程项目，项目名称：中国科协青年人才托举工程项目，执行年限：2018.01-2020.12，主持，已结题。
国家自然科学基金青年项目，项目名称：铁系金属硫化物的多重调控制备及其电催化析氢构效关系，执行年限：2017.01-2019.12，主持，已结题。
天津市青年基金，项目名称：铁系金属硫化物的溶剂热法调控合成及其增强电催化析氢机制研究，执行年限：2017.04-2020.03，主持，已结题。
校企合作项目，中国华电集团，200MW/400MWh储能项目高安全新型电化学储能集成关键技术研究与应用，2026.03-2027.06，主持。
校企合作项目，天津远昌，高安全高比能锂电池正负极研究，2026.07-2028.07，主持。
校企合作项目，中铝集团，锌基水系锌离子电池负极锌开发研究，2026.06-2029.06，主持。
校企合作项目，天津中能锂业，聚合物基锂二次电池的开发及工程化应用验证研究，2026.06-2029.06，主持。
校企合作项目，天津艾达，电化学原位测试装置开发，2024.08-2026.07，主持。
校企合作项目，泉力集团，新型氟基电极与电解质材料研发及电池应用，2023.07-2025.07，主持。
校企合作项目，天津中能锂业，金属锂负极材料与电池制造技术研究，2021.06-2022.06，主持。
成果转化项目，赛迪迦科技，金属硫化物电极材料批量制备技术及电池应用，2021.12-至今，主持。
成果转化项目，天津大学滨海研究院公司，单氟代碳酸酯电解液添加剂批量制备技术，2021.12-至今，主持。
主要兼职
中国电池工业协会特种电池分会秘书长
天津大学国家储能平台副主任
贵金属功能材料全国重点实验室副主任
国家锂离子动力电池工程中心技术委员会委员
中国内燃机学会储能分会理事
天津市金属学会理事
天津市交叉科学学会理事
Frontiers in Chemistry期刊副主编
Sci. China Mater.、eScience、Rare Metals、Acta Phys-Chim Sin 等期刊（青年）编委
标志性成果
韩晓鹏，天津大学讲席教授，博士生导师，英国皇家化学会会士。主持国家重大人才工程项目、国家自然科学基金优青、联合重点、原创探索、面上、青年项目、中国科协青年人才托举项目、天津市青年人才托举项目、技术转化和校企合作项目等项目30余项，从事高性能和高安全性二次电池与关键材料研究，首创“离域化”电解液设计理念，在国际上首次研制出能量密度超过600Wh/kg的软包电芯和480Wh/kg模组电池，发表SCI论文280余篇，其中第一和通讯作者140余篇，包括Nature、Nat. Commun. (3篇)、Adv. Mater. (13篇)、J. Am. Chem. Soc.、Joule、Angew. Chem. Int. Ed. (10篇)、Energy Environ. Sci.、Adv. Energy Mater. (12篇)、Adv. Funct. Mater. (10篇)、Appl. Catal. B Environ.、ACS Nano、Nano Lett.、ACS Catal.等系列高水平顶级论文，ESI高被引34篇，SCI总被引28000余次，H因子92，研究成果被诺贝尔奖获得者及全球40余位院士团队等高度评价和充分肯定，连续六年入选科睿唯安全球高被引科学家（材料科学、交叉科学领域），连续四年入选全球前2%“终身影响力”顶尖科学家榜单；兼任Front. Chem.杂志副主编，Sci. China Mater.、eScience、Rare Metals等五个期刊（青年）编委，担任天津大学国家储能平台副主任、贵金属功能材料全国重点实验室副主任、中国电池工业协会特种电池分会秘书长，中国内燃机学会储能分会理事、天津市交叉科学学会理事、天津市金属学会理事，出版中英文著作3部，获国家授权发明专利40余项，起草行标/团标2项；依托专利成果转化建立了多个产学研基地，多项成果实施转化，研发的500Wh/kg级锂金属电池定型应用于国家多款型号全电无人飞行器，续航能力延长2.8倍，且通过针刺、枪击等极端安全性评价；单氟代电解液添加剂技术为我国某航天单位研发部百公斤级配套供应，本征安全二次水系电池成功应用于我国南极科考站极地供电系统，被新华社、人民日报、科技日报、央视新闻等媒体报道和高度关注，获2025年国家自然科学二等奖、2022年教育部自然科学一等奖和2024年天津市自然科学一等奖。
论文/专利/获奖（代表性）
1)H. Huang, Y. Hu, Y. Hou, X. Wang, Q. Dong, Z. Zhao, M. Ji, W. Zhang, J. Li, J. Xie, H. Guo,* X. Han,* X. Ouyang,* W. Hu,* Delocalized electrolyte design enables 600 Wh kg-1 lithium metal pouch cells, Nature, 2025, 644, 660-667.（ESI热点论文，被新华社、人民日报、科技日报、国家自然科学基金委、China Daily等关注和报道）。
2)Y. Zhang, Y. Zou, Y. Gao, Y. Sun, J. Li,* X. Han,* G. Liu,* Hydrogen bond mediated oxidation enables sustained oxygen evolution at industrial current densities, Nature Commun. 2026, 17, 10088.
3)Y. Zou, Z. Chen, W. Chen, C. Zhang, J. Wang, J. Zhang, J. Ding, W. Hu, X. Han,* Dynamic Extraction of Internal Active Species in Liquid Metal-based Biphasic Catalyst, J. Am. Chem. Soc. 2026, Accepted.
4)H. Huang, Q. J. Dong, X. K. Wang, J. Y. Li, J. H. Liao, H. J. Zhou, X. Y. Li, X. Q. Liu, X. P. Han,* Advanced Electrolyte Materials Design for High-Energy Lithium Metal Batteries Beyond 500 Wh Kg-1, Adv. Mater. 2026, 38, e73805.
5)Q. Dong, H. Guo, H. Huang, M. Yao, H. Zhang, X. Wang, X. Li, J. Li, W. Zhang, X. Han*, W, Hu*, Spatiotemporal-coupled lithiotropic framework enables highly reversible and long life 1200 Wh L−1 Li metal pouch cell, Joule, 2026, 10, 102302.
6)H. Hu, J. Wang, K. Liao, Z. Chen, S. Zhang, B. Sun, X. Wang, J. Lin, X. Han*, Clarifying the Active Structure and Reaction Mechanism of Atomically Dispersed Metal and Nonmetal Sites with Enhanced Activity for Oxygen Reduction Reaction. Adv. Mater. 2025, 37, 2416126.
7)H. Guo, Y. J. Hou, X. K. Wang, Z. L. Yang, Q. Q. Tian, Q. J. Dong, J. Y. Li, H. Huang,* W. X. Zhang, H. Qin, J. Liu, B. Shi, X. P. Han,* W. B. Hu,* Ultra-Soluble 1-Azaphenothiazine Additive Stabilizes High-Voltage LiCoO2 for 500 Wh Kg-1 Lithium Metal Pouch Cells, Adv. Mater. 2025, 37, 2503618.
8)W. D. Chen, W. Zeng, Z. Y. Chen, Y. X. Zou, C. Zhang, S. H. Ye, J. Ding,* X. P. Han,* W. B. Hu,* Liquid Metal Dynamic Interface Enabled Reverse Hydrogen Spillover Boosting Electrocatalytic Nitrate Reduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202516997. （封面论文）
9)S. Zhang, B. Sun, K. Liao, X. Wang, Z. Chen, J. Wang, W. Hu, X. Han*, Boosting Oxygen Reduction Reaction Performance of Fe Single-Atom Catalysts Via Precise Control of the Coordination Environment. Adv. Funct. Mater. 2025, 35, 2425640. （ESI高倍引）
10)X. Yang, W. Song, K. Liao, X. Wang, X. Wang, J. Zhang, H. Wang, Y. Chen, N. Yan, X. Han*, J. Ding*, W. Hu, Cohesive Energy Discrepancy Drives the Fabrication of Multimetallic Atomically Dispersed Materials for Hydrogen Evolution Reaction, Nat. Commun., 2024, 15, 8216.
11)Y. Zhang, W. Zhang, X. Zhang, X. Wang, J. Wang, Q. Zhao, Y. Sun, J. Li*, G. Liu*, X. Han*, Activating Lattice Oxygen Based on Energy Band Engineering in Oxides for Industrial Water/Saline Oxidation. Energy Environ. Sci., 2024, 17, 3347-3357.
12)J. Wang, H. Zhang*, L. Yang, S. Zhang, X. Han*, W. Hu, In Situ Implanting 3D Carbon Network Reinforced Zinc Composite by Powder Metallurgy for Highly Reversible Zn-Based Battery Anodes, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202318149. （ESI高倍引）
13)X. Ren, F. Liu, H. Wu, Q. Lu, J. Zhao, Y. Liu, J. Zhang, J. Mao, J. Wang*, X. Han*, Y. Deng, W. Hu, Reconstructed Bismuth Oxide through in situ Carbonation by Carbonate-containing Electrolyte for Highly Active Electrocatalytic CO2 Reduction to Formate, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202316640. （ESI高倍引）
14)M. Gao, Q. Dong, M. Yao, X. Wang, J. Li, W. Zhang, H. Huang, H. Guo, Z. Sun, Q. Chen, X. Han*, W. Hu, Dual-gradient Engineering of Urchin-like Silver@Copper Oxide Heterostructures for Highly Stable Lithium Metal Anodes, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2401442.
15)H. Zhang, L. Yang, H. Wang, B. Cui, J. Wang, X. Han*, W. Hu*, Bulk-Phase Grain Boundaries Regulation Enables Highly Reversible Zn Anodes for Rechargeable Aqueous Zn-Ion Batteries, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2312469.
16)L. Shao, X. Han, L. Shi, T. Wang, Y. Zhang, Z. Jiang, Z. Yin, X. Zheng, J. Li*, X. Han*, Y. Deng*, In Situ Generation of Molybdate-Modulated Nickel-Iron Oxide Electrodes with High Corrosion Resistance for Efficient Seawater Electrolysis, Adv. Energy Mater. 2024, 14, 2303261.
17)K. Du, Y. Liu, Y. Yang, F. Cui, J. Wang*, M. Han, J. Su, J. Wang, X. Han*, Y. Hu*, High Entropy Oxides Modulate Atomic-Level Interactions for High-Performance Aqueous Zinc-Ion Batteries, Adv. Mater. 2023, 35, 2301538.
18)X. Zheng, Y. Cao, H. Wang, J. Zhang, M. Zhao, Z. Huang, Y. Wang, L. Zhang, Y. Deng, W. Hu, X. Han*, Designing Breathing Air-electrode and Enhancing the Oxygen Electrocatalysis by Thermoelectric Effect for Efficient Zn-air Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202302689.
19)Z. Chen, X. Li, J. Zhao, S. Zhang, J. Wang, H. Zhang, J. Zhang, Q. Dong, W. Zhang, W. Hu, X. Han*, Stabilizing Pt Single Atoms through Pt-Se Electron Bridges on Vacancy-enriched Nickel Selenide for Efficient Electrocatalytic Hydrogen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202308686.
20)Y. Da, Z. Tian, R. Jiang, G. Chen, Y. Liu, Y. Xiao, J. Zhang, S. Xi, W. Chen*, X. Han*, W. Hu*, Single-Atom Pt Doping Induced p-Type to n-Type Transition in NiO Nanosheets toward Self-Gating Modulated Electrocatalytic Hydrogen Evolution Reaction, ACS Nano 2023, 17, 18539.
21)H. Wu, Q. Lu, Y. Li, M. Zhao, J. Wang, Y. Li, J. Zhang, X. Zheng, X. Han*, N. Zhao, J. Li, Y. Liu, Y. Deng*, W. Hu, Structural Framework-Guided Universal Design of High-Entropy Compounds for Efficient Energy Catalysis, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 1924. （封面论文）
22)X. Wang, J. Ding*, W. Song, X. Yang, T. Zhang, Z. Huang, H. Wang, X. Han*, W. Hu, Cation Vacancy Clusters in Ti3C2Tx MXene Induce Ultra-Strong Interaction with Noble Metal Clusters for Efficient Electrocatalytic Hydrogen Evolution, Adv. Energy Mater. 2023, 13, 2300148.
23)Y. Da, R. Jiang, Z. Tian, G. Chen, Y. Xiao, J. Zhang, S. Xi, Y. Deng, W. Chen, X. Han*, W. Hu*, Development of a Novel Pt3V Alloy Electrocatalyst for Highly Efficient and Durable Industrial Hydrogen Evolution Reaction in Acid Environment, Adv. Energy Mater. 2023, 13, 2300127.
24)R. Jiang, Y. Da, G. Chen, Z. Tian, Y. Xiao, Y. Cao, H. Wu, J. Zhang, X. Han*, Y. Deng*, W. Hu, Synergy of Torsion Strained and Ligand Effect for Relay Acceleration of Industrial High-pH Hydrogen Evolution, Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2305893.
25)H. Zhang, H. Wang, Z. Pan, Z. Wu, Y. Deng, J. Xie*, J. Wang, X. Han*, W. Hu*, Zn-Metal-Organic Framework Derived Ordered Mesoporous Carbon-Based Nanostructure for High-Performance and Universal Multivalent Metal Ion Storage, Adv. Mater. 2022, 34, 2206277.
26)Y. Wang, X. Li, M. Zhang, J. Zhang, Z. Chen, X. Zheng*, Z. Tian, N. Zhao, X. Han*, K. Zaghib, Y. Wang, Y. Deng*, W. Hu, Highly Active and Durable Single-Atom Tungsten-Doped NiS0.5Se0.5 Nanosheet @ NiS0.5Se0.5 Nanorod Heterostructures for Water Splitting, Adv. Mater. 2022, 34, 2107053.（ESI高被引）
27)J. Wang, X. Zheng, G. Wang, Y. Cao, W. Ding, J. Zhang, H. Wu, J. Ding, H. Hu, X. Han*, T. Ma*, Y. Deng, W. Hu*, Defective Bimetallic Selenides for Selective CO2 Electroreduction to CO, Adv. Mater. 2022, 34, 2106354.
28)J. Lin, J. Ding, H. Wang*, X. Yang, X. Zheng, Z. Huang, W. Song, J. Ding*, X. Han*, W. Hu, Boosting Energy Efficiency and Stability of Li-CO2 Batteries via Synergy between Ru Atom Clusters and Single-Atom Ru-N4 sites in the Electrocatalyst Cathode, Adv. Mater. 2022, 34, 2200559.（ESI高被引）
29)H. Hu, J. Wang, B. Cui, X. Zheng, J. Lin, Y. Deng, X. Han*, Atomically Dispersed Selenium Sites on Nitrogen-Doped Carbon for Efficient Electrocatalytic Oxygen Reduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202114441. (ESI高被引)
30)Q. Lu, H. Wu, X. Zheng*, Y. Cao, J. Li, Y. Wang, H. Wang, C. Zhi, Y. Deng, X. Han*, W. Hu, Controllable Constructing Janus Homologous Heterostructures of Transition Metal Alloys/Sulfides for Efficient Oxygen Electrocatalysis, Adv. Energy Mater. 2022, 12, 2202215.
31)H. Wu, Q. Lu, Y. Li, J. Wang, Y. Li, R. Jiang, J. Zhang, X. Zheng, X. Han*, N. Zhao, J. Li, Y. Deng*, W. Hu, Rapid Joule-Heating Synthesis for Manufacturing High-Entropy Oxides as Efficient Electrocatalysts Nano Lett. 2022, 22, 6492.
32)R. Jiang, Y. Da, J. Zhang, H. Wu, B. Fan*, J. Li, J. Wang, Y. Deng, X. Han*, W. Hu, Non-equilibrium synthesis of stacking faults-abundant Ru nanoparticles towards electrocatalytic water splitting, App. Catal. B: Environ. 2022, 316, 121682.
33)J. Lin, J. Ding, H. Wang*, X. Yang, X. Zheng, Z. Huang, W. Song, J. Ding*, X. Han*, W. Hu, Boosting Energy Efficiency and Stability of Li-CO2 Batteries via Synergy between Ru Atom Clusters and Single-Atom Ru-N4 sites in the Electrocatalyst Cathode, Adv. Mater. 2022, 34, 2200559. （ESI高倍引）
34)X. Zheng, Y. Cao, Z. Wu*, W. Ding, T. Xue, J. Wang, Z. Chen, X. Han*, Y. Deng*, W. Hu, Rational Design and Spontaneous Sulfurization of NiCo-(oxy)Hydroxysulfides Nanosheets with Modulated Local Electronic Configuration for Enhancing Oxygen Electrocatalysis, Adv. Energy Mater. 2022, 12, 2103275.
35)韩晓鹏，王嘉骏，胡文彬等，金属燃料电池，2025年，化学工业出版社。
专利授权与转化情况
1)韩晓鹏，锂金属电池用单氟代碳酸酯添加剂批量制备技术，应用于高比能、高安全锂金属二次电池，改善了电池温升和循环性能差等问题，已转化，实现百公斤级配套供应。
2)韩晓鹏；田千秋；胡文彬；向文帝；邓意达；钟澄. 一种镍钴二硫化物复合材料及其制备方法和应用，2019-09-30至2039-9-29，中国，ZL201910941658.5；应用于高超功率熔盐热电池，解决了正极材料容量低、功率性能差等问题，已转化。
3)韩晓鹏；田千秋；胡文彬；郭灏；唐立成；向文帝. 一种棉絮状金属镍粉制备方法，2021-02-08，中国ZL202110181894.9，已转化。
4)PCT专利：胡文彬；韩晓鹏；黄贺；董秋江；郭灏；侯雅钧；王星凯；李金阳. 一种离域设计的锂系电解质及其制备方法和应用,US 19/578,788,2026-03-25,有效改善锂电池的充放电效率和循环寿命。采用该电解质可实现600 Wh/kg以上的锂系二次电池，具有显著的工程应用价值。
5)韩晓鹏；董秋江；胡文彬；田千秋；张万兴；张士雨；孙兆勇；陈强. 用于锂金属电池负极的锡铜复合集流体及制备，2025-08-12，中国，ZL202211548724.0。
6)韩晓鹏；王静贤；张鸿；董秋江；张士雨；孙兆勇；陈强. 一种用于无枝晶锌金属电池负极的三维碳骨架锌复合材料及制备方法，2022-12-15，中国，ZL 202211636321.1；
7)韩晓鹏；董秋江；田千秋；胡文彬；张士雨；张万兴；陈赞宇；王嘉骏；陈强. 一种具有高单体电压的锌基熔盐电池，2022-07-22，中国，ZL202210870777.8；
8)韩晓鹏；张士雨；田千秋；胡文彬；董秋江；郭灏；唐立成. 一种热电池用含锰氟化物正极材料及制备方法，2022-04-20，中国，ZL202210416242.3；
9)韩晓鹏；李肖鹏；田千秋；王杨；邓意达；胡文彬. 具有自旋态调节的钴钼二元非晶硫化复合物超薄纳米薄膜，2021-04-14，中国，ZL202110402540.2；
10)韩晓鹏；田千秋；张昭；胡文彬；陈强；孙兆勇. 3D交错网格型银团簇-氢氧化钴复合材料、制备及应用，2021-07-19，中国，ZL202110813819.X；
11)韩晓鹏；李肖鹏；胡文彬；邓意达；钟澄. 电沉积法制备氧化镍纳米片上负载镍-氧化钼量子点，2019-06-06，中国，ZL201910492748.0；
12)韩晓鹏，马志慧，费峻桢，王鹏宇，一种四硫化三铁电极材料及其制备方法与应用，2020-05-29，中国，ZL202010477114.0；
13)韩晓鹏；李肖鹏；王杨；胡文彬；邓意达；钟澄. 一种镍-氧化镍超薄纳米片材料及其电沉积制备方法和应用，2019-10-17，中国，ZL201910990239.0；
14)韩晓鹏；田千秋；胡文彬；郭灏；唐立成；向文帝，一种棉絮状金属镍粉制备方法，2021-02-08，中国，ZL202110181894.9；
15)韩晓鹏，刘培远，田千秋，胡文彬，铁改性的自组装花球结构的钴铁氧化物及其制备与应用，2020-05-22，中国，ZL202010442728.5.
获奖情况
1)国家自然科学二等奖，2025年，二次水系锌基电池材料与器件构筑，排名第二
2)教育部自然科学一等奖，2022年，二次锌-空气电池正极材料的可控制备与催化机理研究，排名第二
3)天津市自然科学一等奖，非贵金属电解水制氢催化材料设计与作用机制，2024年，排名第三
4)天津市自然科学一等奖，微纳结构与电化学能源器件，2015年，排名第五
5)海南省自然科学二等奖，适应可再生能源电力波动的电解水制氢关键材料设计与催化机制，2023年，排名第三
6)中国科协青年托举人才、天津市青年科技优秀人才、天津市青年托举人才
人才培养
课题组注重科研能力提升、综合素质培养和产教协同育人，已培养和联合培养硕博研究生40余名，去往南开大学、中南大学、天津大学、北京科技大学等高校任职，或进入华为、国网、宁德时代等行业头部企业，欢迎优秀同学加盟，成就人生梦想。