张洪章的贡献主要体现在储能电池技术研发、太空科学实验创新及航天技术应用转化三大领域，其成果对我国能源与航天事业均具有里程碑意义。

一、储能电池技术的系统性突破

作为中科院大连化物所的核心研究员，张洪章带领团队在多个电池领域实现关键技术突破：

耐极端环境电池技术

2016年，他攻克低温锂离子电池材料瓶颈，研发的电池在-40℃环境下仍能稳定充放电，性能显著优于传统磷酸铁锂电池。2017年，其团队开发的低析氢铅碳电池材料，使铅酸电池循环寿命提升至原来的4倍，成本仅增加8-10%，已在风帆集团实现规模化生产。2019年，他主导的锂/氟化碳原电池在1000小时放电条件下达到940Wh/kg的比能量，创国内同类电池最高水平。

高比能量电池体系创新

在锂硫电池领域，他开发出比表面积超2000平方米/克的分级孔碳材料，使正极活性物质比容量突破1500mAh/g，软包电池比能量达600Wh/kg（二次电池）和900Wh/kg（一次电池）。2024年，其团队研发的高比功率锂离子电池可实现150C持续放电，功率密度达15kW/kg，同时在-40℃下容量保持率达92%，适用于无人机等大功率场景。

关键材料国产化替代

针对全钒液流电池依赖进口的离子传导膜，他另辟蹊径采用离子筛分机制制备无离子交换基团的新型膜材料，经四年攻关实现性能优化，相关技术获2012年辽宁省技术发明二等奖，并支撑全球最大100MW/400MWh液流电池储能电站建设。

二、太空科学实验的开创性贡献

作为神舟二十一号任务的载荷专家，张洪章承担多项创新性实验：

空间电池技术验证

他将自主设计的"面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究"实验带入太空，首次在微重力环境下观测电池界面反应动力学，为空间站电源系统优化提供直接数据。其团队开发的150C高倍率电池已被纳入后续月球车电源管理方案。

跨学科技术迁移应用

针对太空植物培养中的营养液离子污染难题，他创造性地将液流电池膜材料技术迁移至"太空菜园2.0"项目，设计出微重力离子过滤盒，成功解决草莓根系钠离子敏感问题，相关数据将用于月球基地生命保障系统。

舱外航天服性能优化

作为舱外活动第一梯队成员，他在出舱任务中承担新型舱外航天服人体工学测试，通过实时反馈数据推动设计改进，使新一代航天服重量减少9公斤、关节活动效率提升40%，续航能力达8小时。

三、科研成果的产业化与国际影响

张洪章的研究成果已形成显著经济效益和国际竞争力：

专利转化与技术输出

累计获得60余项授权发明专利，其中7项被航天科技集团买断用于月球探测设备。其团队开发的液流电池技术首次实现向欧洲发达国家的专利许可，推动我国储能技术标准走向国际。

学术影响力与人才培养

发表SCI论文30余篇，包括《Energy&EnvironmentalScience》等顶刊，主持两项国家自然科学基金项目。作为博导，他培养的学生已成为储能领域骨干，其科研团队入选"中国科学院杰出科技成就奖"集体。

航天科普与公众参与

作为首位进入太空的储能领域专家，他通过媒体访谈、太空授课等形式，向公众普及电池科学与航天技术，其"从实验室到太空"的科研经历激励了大批青年学子投身科技创新。

张洪章的贡献不仅体现在技术突破本身，更在于其将基础研究、工程应用与航天实践深度融合的创新范式。正如他在出征前所说："做国家需要的事，就是把个人理想写在太空里"。这种家国情怀与科学精神的结合，正是中国航天事业不断跨越的核心动力。