胸怀“锂”想,他的青春在科研中绽放

本文转自:新民晚报
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受访者供图(下同)
从2013年到2022年 , 从本科到博士 , 在华东理工大学学习生活9年的材料学院余海峰 , 在每一个阶段都全力以赴 , 让青春报国、创新报国梦想在属于自己的时区绽放出耀眼夺目的光芒 。
“既要有先进的科学理论作指引 , 又要能够推动相关产业的发展 。”从新能源材料与器件专业本科毕业后 , 余海峰立志做既前沿又接地气的研究 。
凭着对新材料和新能源方面的浓厚兴趣 , 余海峰加入了江浩教授课题组 , 从事新能源材料的制备及应用的研究 , 他主动选择了最困难、最辛苦的锂离子电池先进正极材料课题作为研究方向 , 并成为江浩老师课题组中第一个该方向的博士研究生 。
余海峰刚刚接触这个领域时 , 中国在正极材料方面落后于日韩企业至少一代产品 , 这更激发了他做出好材料的斗志 。“正极材料合成困难 , 测试条件苛刻 , 实验周期长 。”为保证实验进度 , 余海峰从研一上学期就进入研究状态 , 读研之后的第一个国庆假期 , 他是在实验室里度过的 。
“每天早上8点多去实验室 , 基本保持14个小时以上的工作时间 , 无特殊情况就7天全勤 。”余海峰说 , 一段实验开始了 , 要做完才能停下来 , 所以 , 他经常忙到很晚 。有时 , 由于材料的合成需要经过至少24小时 , 为了采集不同反应时间的样品来分析材料成核和生长的规律 , 余海峰就申请在实验室通宵采样 。
在历经近9个月的合成和测试工艺的探索后 , 材料的性能却难以突破 , 实验进入了瓶颈 。在江浩老师的指导下 , 余海峰暂时放下实验 , 沉下心来阅读相关书籍和文献 , 他参加了大量的学术和产业相关会议 , 并从更深层次去思考解决问题的方法和途径 。功夫不负有心人 , 经过反复地推敲 , 他找到了影响材料性能的关键因素 , 从而针对该因素进行技术革新 , 材料性能得到大幅提升 。这一突破为后续研究工作的推进铺平了道路 , 余海峰也因此申请了自己的第一项发明专利并发表了第一篇SCI论文 。
“虽然在材料合成和制备方面取得了一定的突破 , 但是要想让材料的性能满足实际应用的需求 , 还需要进一步对材料进行改性处理 。”余海峰说 , 为此 , 他检索了400多篇高水平研究文献和50多篇相关企业已公开的关键专利 , 在通读的基础上 , 针对重点内容进行反复精读和推敲 。在课题组的支持下 , 他还参加了一些企业的锂电池技术研讨会和展览会 , 进一步了解产业界的研究和发展现状 。
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经过调研 , 余海峰发现目前对正极材料的改性往往是单一的改性方法 , 这种方法只能解决材料的部分问题 , 难以全面综合地提升性能 。因此 , 他创新性地将不同的改性方法结合使用 , 开发了“共改性策略” , 并实现了“1+1>2”的效果 , 极大地提升了材料的电化学和安全性能 , 达到了实际应用水平 。不仅如此 , 为了解决共改性过程中增加工序造成的成本问题 , 他巧妙利用不同材料的特性 , 进一步发展了“一步共改性”方法 , 在不增加成本的情况下 , 实现了材料性能的大幅提升 。基于在材料改性方面的探索 , 余海峰在博士阶段在包括Nat.Common.在内的高水平SCI期刊发表研究论文6篇 , 申请中国发明专利5项以及国际PCT专利1项 。