2017年，年仅30岁的张嘉恒正式回国，担任哈尔滨工业大学医学与健康学院及深圳校区材料科学与工程学院教授、博士生导师，在医药、日化原料、医疗器械等方向上继续探索超分子的应用。
注：文章由福布斯中国·青年海归菁英100人评选组委会采写。
随着社会发展，锂离子电池已被广泛应用于电动汽车、便携式电子产品、电网储能站等多个领域，但其很难满足越来越高能量密度的需求。因此，开发新的电池化学成分成为了重要的科学问题。
2022年10月，张嘉恒在共晶电解液领域取得重要研究进展，相关研究成果在《Advanced Energy Materials》《ACS Nano》《Nano-Micro Letters》和《Small》等国际期刊上发表。
张嘉恒接受媒体采访

图源：受访者供图
张嘉恒研究发现，设计开发同时具有不可燃和抑制锂枝晶生长的新型电解液迫在眉睫，对促进下一代高安全性和高能量密度锂金属电池的发展具有重要意义。
不止科研，张嘉恒还致力于超分子材料的技术推广及产业化。2017年，他创立深圳市萱嘉生物科技有限公司，希望将“超分子改性技术”应用于生物医药、日化美妆、保健食品等领域；2019年，他联合创立了深圳市哈深智材科技有限公司，专注于低成本、高性能的新型纳米金属粉体的研发、生产与销售。另外，在过去的十年多年里，张嘉恒发表过上百篇SCIE（Science Citation Index Expanded）论文，论文他引次数超5,000次。
踏入超分子领域
回国前，张嘉恒曾在美国工作4年，主要研究方向为超分子化学在火箭推进燃料等含能材料领域的技术应用，并在该研究领域发表了超过60篇论文。
在美国和日本留学及工作的6年时间，张嘉恒基于超分子技术（离子液体）对农药和兽药进行改性增效，基于超分子技术开发了多种火炸药、火箭推进燃料分子及电解液材料。
2017年，年仅30岁的张嘉恒正式回国，担任哈尔滨工业大学医学与健康学院及深圳校区材料科学与工程学院教授、博士生导师，在医药、日化原料、医疗器械等方向上继续探索超分子的应用。
张嘉恒说：“可以把每一个超分子想象为乐高的小组件，而这些组件都是生物来源。我们用分子拼接的方式把分子搭建成特殊的形状，它就会具备特殊的功能。像乐高一样，超分子搭建完还可以拆开，是可逆的。在这个过程中，找到能配对的分子是关键所在。”
切换赛道，创立萱嘉生物
在回国的那一年，张嘉恒就创立了萱嘉生物，而后者于2022年6月完成了近2亿元人民币A轮融资。作为年产能达千吨级的超分子原料供应企业，萱嘉生物的相关技术已经得到华熙生物、丸美股份、樊文花等客户的认可，并实现批量化销售。
通过技术转化，张嘉恒开发了包括含能材料、护肤品原料及电子材料等，其中和中国工程物理研究院合作开发了一种新型高能量密度炸药分子。
张嘉恒介绍称：“材料学的平台开发技术本身就具有快速、高效、成功率高的开发特点。这也是为什么无论赋能哪一个行业，我们平台的开发效率都特别高的根本原因。”
“未来，我要告诉不同的行业，超分子具有这样赋能千行百业的能力。”张嘉恒自信地说。
夯实技术，等待时机创立天沐新能源
除了含能材料，能源材料和生物材料也是张嘉恒致力于科研技术转化的方向。
张嘉恒说：“创立萱嘉生物，生物材料的技术产业化在化妆品赛道得以初步实现。但其实我最初创业的方向是新能源材料。”
但在2017年，当时电动车、锂电池产业发展还不成熟，并且新能源相关底层技术的开发验证周期非常漫长。所以。张嘉恒回国后选择继续夯实能源材料技术，等待时机再产业化。
现阶段，由于新能源汽车产业的爆发，动力锂电池的应用比例呈现快速增长的趋势。创立天沐新能源，张嘉恒的研发思路是逐个击破商用电解液使用痛点，从基础研究提出解决路径。
正在进行科研攻关的张嘉恒
图源：受访者供图
张嘉恒研究发现，锂金属电池中锂枝晶的生长和不稳定的固体电解质界面层阻碍了高能量密度锂金属电池的发展，同时目前使用的大部分商用有机碳酸酯电解液存在低的热稳定性和易燃性，是锂离子电池自燃甚至爆炸的主要原因。
从基础研究到产业化路径再到商业场景开拓、产品迭代研发以及持续测试，张嘉恒致力于基于产品性能，创建共晶电解液数据库，拓展多场景商业化可能性，并打造多场景应用的产品平台。
家族传承的化学渊源
谈及与化学的渊源，张嘉恒表示自己的高祖父辈正是中国化学会的发起人张资珙。
“家族的传承不仅仅是财富的传承,更多的是精神和家族文化的传承，是一个家族历史的沉淀和经验的积累与升华。”张嘉恒说。
在脱贫攻坚战中，张嘉恒联合广东河源石井村，对竹子进行了高效、环保、高附加值地深加工利用，以带动当地村民增收。另外，张嘉恒是深圳市三号人才创新创业基金二期及三期的创始发起人，曾为多个人才项目进行研究判断。疫情期间，他还开发出新型消毒材料，为多家医院捐赠了超过20万元的抗疫物资。
“其实我们是站在前辈的肩膀上才达到了今天的科技转化高度。实际上，在每一个科研方向上，科学家们都在开发新的分子，但不是所有的分子开发出来都能用。以前的科研思路是分子不能用就放弃，但我们的思路是去寻找另一个与它在结构上匹配，同时在功能上又能扬长避短的分子来做配对，这样开发的过程就会提速。”
“对我们科学家创业来说，现在真是一个最好的时代。”张嘉恒说。
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