川观新闻记者 高杲 海报制作 张丽娟
人物名片
郭孝东，1983年1月生，四川大学化学工程学院院长、教授，长期从事新能源材料与能源化工研究，聚焦电池材料精准制备、绿色制造与工程化应用。针对电池材料结构调控难、能耗高及产业化放大等瓶颈，提出多项原创技术，建立跨尺度结构调控与绿色制备工艺，推动技术向连续化、智能化和低碳化发展。近五年发表SCI论文160余篇，获发明专利20余项，获国家科技进步奖二等奖、四川省科技进步奖一等奖、青山科技奖等。
动力电池是新能源汽车的“心脏”，电池中正极材料的创新与发展是提升电池性能的核心，直接影响了电池能量密度、安全性、循环寿命和低温性能，是电池技术研究的热点。
10余年来，四川大学化学工程学院（以下简称化工学院）院长、教授郭孝东和团队一起，围绕高能量密度、高稳定性的正极材料，展开从基础研究到产业化的研究，突破了高端镍基三元、磷酸铁锂等正极材料的结构调控、放大制备、工艺创新技术难题，让动力电池性能更强、续航更久、使用更安全。
11月3日，在四川省科技创新大会上，郭孝东荣获2025年度四川省杰出青年科学技术创新奖。对于郭孝东来说，这将鼓舞他，继续扎根新能源材料和能源化工领域，不断突破更多技术难题。
攻坚
从化工领域跨界新能源，十余年钻研攻克技术难题
郭孝东和动力电池的缘分，源于2009年。
那一年，四川大学化工学院新开锂电池材料方向，当时还在攻读博士学位的郭孝东，把目光投向了新能源领域，成为该学院锂电材料专业的第一批研究生。
彼时，新能源汽车还处在示范和推广的初期，但郭孝东敏锐地觉察到，一场席卷全球的能源革命正在悄然酝酿，将推动汽车产业向电动化转型，而动力电池则是开启未来的钥匙。
这个决定，在很多人看来极其冒险，但郭孝东清楚自己的选择。他说，“做科研，眼睛不能只盯着眼前的一亩三分地，要为十年后、二十年后布局。”
从磷化工领域跨界到电池材料研究，郭孝东几乎是从“零”起步。该如何突破“两眼一抹黑”？他给出的答案是跑一线，深入工厂产线中，找出真需求、真问题。
很快，他就找到了突破口——电池正极材料。他解释说，电池的能量密度，是影响新能源汽车续航里程的关键因素，而能量密度的高低，一个重要的因素是正极材料。
三元材料和磷酸铁锂是主流的正极材料，但也面临着各自的技术挑战。以高端镍基三元材料为例，其电池能量密度高、低温性能好，能实现新能源汽车的长续航与快速补能，但也面临稳定性差等技术瓶颈，是制约行业发展的一大难题。
“我们花了10余年开展技术攻关。”郭孝东说，镍基三元材料由三种金属元素组成，让不同元素保持稳定、有序的颗粒结构，是设计的关键。为此，他们从材料体系设计出发，消除了锂、镍原子混排导致稳定差等不利因素，设计出的新材料多项核心指标达到了国际领先水平。此外，在磷酸铁锂材料上，团队发现了前驱体晶型对磷酸铁锂的影响规律，以此开发了多项核心技术，解决了单一铁源难以制备高压实、高容量材料问题。
郭孝东分享自己的科技成果（四川大学化学工程学院供图）
转化
技术研发和产业应用一盘棋，让科技成果跑出“加速度”
“一项新技术想要实现大规模推广，技术研发与产业应用应该‘一盘棋’。”郭孝东说，团队在项目研究之初，便围绕“材料体系—生产工艺—关键装备”，进行了从技术研究到产业化的系统创新。“我们的目的，就是要让实验室的成果变成生产线的产品。”
除了自身研究外，郭孝东还长期奔走在产业一线，推动学院和公司、科研院所紧密合作，围绕动力电池材料进行联合攻关。
“我们侧重技术开发和原始创新，企业主要负责工程实施。”郭孝东说，这种高校出技术、平台做熟化、企业推量产的合作关系，让科研成果跑出了“加速度”。
在生产工艺上，团队把传统的“间歇法”改成了“连续法”生产。“这是提升电池稳定性的关键之一。”郭孝东比喻，“间歇法”就好比用同一口锅做饭，每锅饭用水用米、控制条件很难做到完全一致，因而产品也很难保持一致性。“连续法”则是通过改进工艺流程和设备，保持控制条件稳定，不断进料、生产、出品，保证上万吨产品的一致性，成功解决了连续化工艺中前驱体粒度小、粒径分布宽、批次稳定性差等问题。
另一大创新则是在装置上，他们创制了新型向心流前驱体反应釜。反应釜是承载物理或化学反应的容器，这个新型反应釜就是为了适应连续法生产创新的设备。“它提高了生产效率和产品稳定性。”郭孝东说，与常规的三斜桨反应釜相比，这种新设备生产效率提升了3倍以上。
通过产学研结合，团队的基础研究成果实现了市场转化。郭孝东介绍，目前团队联合企业建成了年产5000吨镍基三元正极和年产1万吨前驱体产线，累计销量超2万吨，产值逾15亿元，产品客户包括宁德时代、星恒电源、鹏辉电源等企业。
面对被业界公认为下一代动力电池的全固态电池，郭孝东同样加快了科研的步伐。“全固态电池兼具高安全、高能量密度两大优势，但想要实现产业化，仍面临界面接触、制造工艺、成本控制等难题。”郭孝东说，他们已经联合产业链上下游企业展开攻关，不断攻克超高镍正极材料、固态电解质等技术，推动固态电池早日走向市场。“固态电池下游场景丰富，中间变量复杂，更需要产业链联动验证。”
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