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  • 张晓静 ( 副研究员 )

    的个人主页 http://shi.buaa.edu.cn/zhangxiaojing/zh_CN/index.htm

  •   副研究员   硕士生导师
  • 主要任职:航空科学与工程学院教师,粉体技术研究开发北京市重点实验室副主任
个人简介

张晓静,工学博士,副研究员,硕士生导师,粉体技术研究开发北京市重点实验室副主任,新加坡南洋理工大学国家公派访问学者,《中国粉体技术》杂志编委,中国颗粒学会青年理事,入选北航“青年拔尖人才支持计划”。本科、硕士、博士均就读于北京航空航天大学航空科学与工程学院,共发表论文60余篇,其中SCI论文50余篇,授权发明专利10余项,担任《Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials》,《Journal of Physics D: Applied Physics》,《Materials Today Communications》, 《IEEE Sensors Journal》, 《Journal of Energy Storage》, 《Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers》, 《Computational Particle Mechanics》, 《Journal of Vacuum Science and Technology A》, 《Chemical Engineering Journal》, 《The Aeronautical Journal》等期刊审稿人。

近十年来主要从事的研究方向包括:

(1)石墨烯等二维纳米材料的绿色宏量制备与功能应用

(2)超薄柔性高效绝热复合材料及隔冷技术(已成熟)

(3)废旧锂离子电池极片高纯度物理回收与资源化再利用

主持多项省部级以上研究项目,参与国家自然基金、北京市自然基金、载人航天预研基金、航天基金、航空航天装发预研课题、空间环境防护等国家重大工程任务等,相关研究工作获得了《中国航空学会科学技术三等奖》。讲授《航空航天概论》、《流体力学综合实验》、《石墨烯》等本科及研究生课程。本人所在团队依托粉体技术研究开发北京市重点实验室,可为人才培养和科学研究提供强有力的支撑,欢迎感兴趣的同学报考本课题组硕士研究生。

主要研究方向:

1. 石墨烯等二维纳米材料的绿色宏量制备与功能应用

自2009年起,持续开展基于流体动力学的石墨烯及其他二维纳米材料液相物理剥离制备研究,发展了绿色、无污染、可实现宏量制备的二维纳米材料制备技术。在此基础上,围绕其结构与功能特性,进一步拓展了在航天空间环境抗原子氧腐蚀、导电浆料、柔性加热膜及柔性可穿戴传感器等领域的应用研究。




基于空间环境原子氧地面模拟设备,开发了多种原子氧防护技术,主要聚焦于基于二维纳米材料的抗腐蚀柔性复合材料及柔性超薄涂层,同时为各高校及科研院所提供原子氧辐照试验服务。

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2. 超薄柔性高效绝热复合材料及隔冷技术

新一代超薄隔冷技术,兼具轻质、柔性、高效绝热与抗压缩性能的超薄柔性绝热复合材料。基于微纳米颗粒技术的半真空三维闭孔堆叠结构,可有效抑制热传导与热对流,使热导率低至 0.015 W·m⁻¹·K⁻¹。与传统保温材料相比,其隔冷性能提升接近4倍,且在潮湿环境下仍能保持优异的阻冷效果,同时具备更轻、更薄、更柔软等特点。相关技术面向轻暖户外功能服饰、夏季遮阳及冬季保温产品等领域的应用。

3. 废旧锂离子电池极片高纯度物理回收与资源化再利用

       开发正负极差别化物理破碎与定向气动分离技术,建立了废旧锂离子电池极片高纯度、低损伤物理回收新路径。该技术可实现铜、铝等集流体金属回收率超过 98%,正负极活性物质回收率超过 98%,回收材料纯度高于 99%,且金属箔片与电极粉体的微观结构得到较为完整保留,为后续高附加值再生利用奠定基础。以回收磷酸铁锂材料为例,经再生后其首次库仑效率达到 95.1%,首次充电容量为 161 mAh·g⁻¹,放电容量为 153 mAh·g⁻¹,性能与新料相当。该技术有效解决了传统回收工艺中正负极材料混杂、正极富锂材料再生困难、负极碳材料低值化回收等关键痛点,通过源头定向分离与后续高效再生,显著提升了回收效率、材料纯度和资源再利用价值。其工艺具有低能耗、低污染、绿色环保等优势,在动力电池资源化回收领域具有重要的技术价值与产业化前景。


近五年主要论文成果:

[1] Tang Xiangyu, Ma H*, Zhang Jiashuo, Li Xiaolu, Chen Wei, Ben Shuang*, Zhang Xiaojing*, Yi Min*. Research progress on carbon-based materials for aerospace applications. Composites Part B: Engineering. 2026, 309:113105.

[2] Wang Youchang, Zhang Xiaojing*, Liu Lei, Yi Min, Shen Zhigang, Li Kai and Zhu Yuwei. A high-yield and size-controlled production of graphene by optimizing fluid forces. Journal of Materials Science 2023, 58: 13946–13956.

[3] Li Kai, Yang Wenyu, Shen Zhigang, Zhang Xiaojing*, Zhu Yuwei, Wang Youchang and Yi Min. A flexible graphene pressure sensor with high sensitivity based on sewn multi-layer anti-slip cloth. Sensors and Actuators A: Physical, 2024, 365:114913.

[4] Li Kai, Yang Wenyu, Shen Zhigang, Zhang Xiaojing* and Yi Min. Flexible graphene pressure sensor based on sponge sewn with cotton. Sensors and Actuators A: Physical, 2023, 354: 114266.

[5] Lixin Liu, Xiaojing Zhang, Han Ma and Zhigang Shen, CuCl2-doped graphene-based screen printing conductive inks, SCIENCE CHINA Materials, 2022, 65(7): 1890–1901.

[6] Yizhi Zhao, Zhigang Shen, Xiaojing Zhang,* Exploring graphene and graphene/nanoparticles as fillers to enhance atomic oxygen corrosion resistance of polyimide films. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 629 (2021) 127398.

[7] Yizhi Zhao, Xiaohu Zhao, Zhigang Shen, Xiaojing Zhang*, Preparation of two-component hybrid polyimide film for atomic oxygen erosion resistance[J]. Materials Today Communications, 2021, 27: 102141.

[8] Xiaojing Zhang, Xinyi Ge, Zhigang Shen*, Han Ma, Jingshi Wang, Shuai Wang, Lei Liu, Beibei Liu, Lixin Liu and Yizhi Zhao, Green water-based binders for LiFePO4/C cathodes in Li-ion batteries: a comparative study[J]. New Journal of Chemistry, 2021, 45: 9846.

[9] Wang J , Shen Z , Yi M , Zhang X* . Muconic acid as high-performance organic anode for lithium ion batteries[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2021:158573.

[10] Liu L., Shen Zh., Zhang X., et al., Highly conductive graphene/carbon black screen printing inks for flexible electronics. Journal of Colloid and Interface Science, 2021. 582: 12-21.

主要授权专利成果

1. 张晓静,沈志刚,刘磊,一种抗原子氧剥蚀用组合物及其制备方法、应用,中国发明专利,ZL202010634906.4,授权日期:2021.10.15。

2. 张晓静,沈志刚,蔡楚江,麻树林,邢玉山,一种用超细干粉作灭火剂的消防灭火系统及其使用方法, 中国发明专利,ZL201110191214.8,授权日期:2013.6.12。

3. 沈志刚,刘虹,张晓静,一种二硫化钼纳米片/石墨烯锂电池负极材料制备方法,中国发明专利,ZL201610602167.4,授权日期:2016.7.27。

4. 沈志刚,刘虹,张晓静,麻树林,一种液相物理法制备石墨烯/纳米硅锂离子电池负极材料的方法, 中国发明专利, ZL201510294379.6,授权日期:2017.6.2。

5. 沈志刚,刘磊,张晓静,麻树林,一种石墨烯及石墨烯基复合材料分散液的浓缩和提纯的方法, 中国发明专利, ZL201510039270.8 授权日期:2015.1.27。

6. 沈志刚,刘磊,张晓静,麻树林,一种小尺寸石墨烯的制备方法, 中国发明专利,ZL201410186353.5,授权日期:2014.5.5。


社会兼职
    [1]. 2023.7 -- 2023.10

    《中国粉体技术》编辑委员会委员

    [2]. 2016.8 -- 2022.10

    中国颗粒学会青年理事

    [3]. 2020.10 -- 2022.10

    中国颗粒学会颗粒制备与处理专业委员会副秘书长

团队成员
团队名称:
粉体技术研究开发北京市重点实验室沈志刚教授团队
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