科学“新”声丨黄佳琦:在少有人走的路上,寻找更多可“能”
“认准了自己想干的事情,并且长期坚持下去,总会有获得认可的时刻。”这是北京理工大学材料学院教授黄佳琦一直怀抱的信念。黄佳琦团队的研究方向是高比能电池体系,简而言之,就是使电池在相同重量下,单次充电可以保存更多能量。
在高比能电池研究这条路上,黄佳琦走了十多年。他用自己的智慧和汗水,让这条“少有人走的路”开出繁花,也迎来了越来越多志同道合的同路人。
一堂重要的“启蒙课”
黄佳琦对能源领域的兴趣要追溯到2003年。那一年,黄佳琦考入了清华大学化学工程系,开始了自己长达9年的学术之旅。在大学的开学第一课上,金涌院士讲授了我国能源的结构,黄佳琦了解到我国石油的对外依存度高,能源安全还需要一代人甚至几代人的努力去改变。
大学期间,在导师的指导下,黄佳琦深入钻研碳纳米材料领域,成功解锁了超长碳纳米管制备的新方法,科研成绩不俗,并获得了学士及博士学位。在这个过程中,他不断思考,如何将所掌握的知识应用于实践,直到2011年博士生涯接近尾声时,答案渐渐清晰。
“我博士期间的科研工作更多关注如何用碳基原料去制备碳纳米材料,在这个过程中,我们意识到要在重要的体系里去使用一些关键材料,”黄佳琦说,“所以我慢慢把自己的研究方向转向了新能源电池中的高比能电池,也是希望能把自己的研究特长和国家需求进一步结合。”
一条“少有人走的路”
高比能电池极具研究价值,但在黄佳琦转换研究领域之初,却发现自己走进的是一条“少有人走的路”。
彼时,我国的动力电池产业链正面临瓶颈,确保电池安全运行的关键,是锂电池隔膜。虽然当时电池的正负级材料和电解液已基本实现国产化,但锂电池隔膜的研究起步晚、发展缓慢,高端产品的国产化率低,严重依赖进口,成为了我国的一大软肋。
恶劣的环境激发了黄佳琦对高比能电池研究的热情和使命感。2016年,他组建科研团队,全身心投入研究。随着国家发展创新的脚步不断加快,到2018年前后,我国在相关技术领域取得重大突破,实现了锂电池隔膜的国产化。
这样的环境为黄佳琦团队提供了坚实的研究基础,也增加了他们挑战新领域的勇气和信心。但新的挑战接踵而至,国际上缺乏关于这个全新电池体系的完整研究范式,黄佳琦团队要“从零起步”。
“我们开展锂硫电池研究的初期,每个环节都缺乏可参考的经验。”黄佳琦说,“所以在研究过程中,要针对每个小问题,开发探索自己的工艺和窍门,从材料、极片到电解液,最终把安时级别的电芯给组装出来。”
这段“勇闯无人区”的科研经历,锻造了黄佳琦的心态。同时他也意识到,科研人员需要更加准确地评估自己科研工作的重要性,这不仅考验科学审美,更考验对产业和研究方向的理解程度。
一颗科学报国的赤诚之心
近十年间,凭借一系列出色研究,黄佳琦获得了国际同行的广泛关注,相关论文成为所在领域的重要文献。黄佳琦也摘得第十七届中国青年科技奖特别奖,跻身国际锂电池研究领域知名学者之列。
在黄佳琦看来,每一代科研人都有自己的使命和担当。上个世纪,许多“两弹一星”元勋要在艰苦的环境下做科研,为国防安全投注毕生精力。在黄佳琦求学的时代,环境和条件变好了,但获取信息的方式依然有限。
现在,黄佳琦不仅是科研工作者,也是一名老师,在他眼中,如今做科研的新生代们,获取信息的能力更强、渠道更多,这让他们的想法变得活跃、视野变得开阔。
“在这个科研环境更好的时代,我们要关注产业发展和国家在能源安全领域的重大需求,”黄佳琦说,“要把自己的兴趣和研究领域结合,以自己的力量,为推动我国高水平科技自立自强作出贡献。”?
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