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探索锂电池的魅力!浙大这位十佳大学生用兴趣指引人生
他,立志于将一块小小的锂电池做到极致,为新型电池技术从实验室走向产业化做出努力,为我国新能源产业发展贡献力量。
他,四岁习笛,曾任浙大文琴民族乐团学生团长。策划参演百场国内外演出,受邀率领团队在国家大剧院进行专场演出,代表浙江大学斩获多项大奖。
他就是来自浙江大学化学工程与技术专业2020级博士生、浙江大学第十一届“十佳大学生”荣誉称号获得者——张魏栋。
初入浙大,张魏栋便选择了进入化学化工专业学习。对于这门常人眼中“难啃”的基础学科,他深知没有捷径可走。“只有付出足够的时间将基础打好,才有勇往直前的底气”。在强化基础理论的同时,张魏栋寻找适合自己的道路,利用学校提供的优秀资源和平台一步步提升自己。
张魏栋直言“学习书本知识就如同画圈,而研究生阶段是要在圆圈外的一个角上不断向外拓展,只有沉心探索,才能有所成就。”在他看来,认清个人的兴趣所在和人生追求是成功的第一步。
不知道自己适合什么?那就多去尝试。这是张魏栋给出的答案。在本科阶段,他不断尝试体验不同研究方向的课题小组,寻找着适合自己的领域。经历过催化化学的奇妙,也感受过有机化学的硬核,最终,他选择加入陆盈盈老师的团队,从事高能量密度锂金属电池体系设计方面的研究,将锂电池这一小块具有无限魅力的“未来精灵”作为自己的研究领域。
是良师,亦是益友。在导师陆盈盈的带领下,张魏栋在这个温暖如家的团队中,结识了志同道合的同学,培养了一流的科研能力,锻炼了坚毅的品格。“在这里,我找到兴趣所在,并不断为之努力”,在导师的指导下,张魏栋共发表17篇SCI论文;科研进展入选2019年度启真杯学生十大学术新成果,申请专利五项;先后获得两次国家奖学金。
在电池产业产能转化的紧要关头,锂电池核心技术长期被日韩等国垄断。张魏栋明白,在新能源产业蓬勃发展的当下,锂电池就和手机芯片一样重要。不想受制于人,被“卡脖子”,就必须加紧时间研究,掌握核心技术。
只是一颗小小的电池,它却带给科研人员十分巨大的的技术挑战。回顾锂电池技术的研究历程,有一个技术难题困扰了学术界和工业界将近半个世纪。在早期,锂电池负极表面在使用的过程中会产生很多针状的沉积物,这会导致锂电池短路甚至爆炸。而要解决这一问题,就要深入去研究锂电池失效的机理。但摆在张魏栋及其团队面前的难题是,如何跨学科研究合作来克服锂电池负极产针状沉积物这一世纪难题。
要解决这一跨学科的难题,就要与其他领域的研究人员密切合作。导师陆盈盈在这一过程中起到了至关重要的作用,她竭尽所能为张魏栋所在的研究团队提供帮助。众人拾柴火焰高,在她的带领下,研究团队与康奈尔大学展开合作,并且联系本校的机械学院,冷冻电镜中心等相关团队共同研究,达到了事半功倍的效果。
在大家的不断努力下,张魏栋所在的团队从电池起火的根源出发,调节电极界面的离子传导机制,对电池体系进行了全方位的功能化革新,实现了微米级块状金属锂沉积,电池循环寿命提升12倍,科研成果发表于Science Advances, Advanced Materials等国际知名期刊。
张魏栋深知,在实验室到工厂车间的知识转化过程中,科研与生产之间还有着不小的距离。
“从企业的角度来看,我们科研工作还有很多不足。”在与企业的交流过程中,张魏栋发现,他所在的科研团队更多关注于锂电池的理论和极限性能,而企业方面更多关注于锂电池的安全性与使用寿命。这一差别对他的科研工作提出了不小的挑战,也让他明白,科研的本质在于更好地服务社会需求。
那段时间,他几乎每个月都要去工厂车间,与工人交流沟通,了解企业实时需求,努力让科研成果和企业需求紧密融合,放大科研的实际效果。
功夫不负有心人,到目前为止,他的研究成果已经逐步从实验室迈向产业化。而在这背后,是他对于科研本质的深刻思考和经历的一次次失败。他相信在不远的将来,新型锂电池就会被装入新能源汽车、手机等产品,推动传统产能转型升级。
张魏栋在实验室
有异于传统印象中的理工男,现实中的张魏栋,是一个帅气开朗的阳光男孩,过着丰富多彩的生活。
生活中的张魏栋
在演奏竹笛的张魏栋
“文明其精神,野蛮其体魄”,除了竹笛这一爱好,他还长期坚持着健身的习惯。他深知,只有拥有健康的身体,才有充沛的精力投入到所热爱的事业上。正如其导师陆盈盈对他的评价:“张魏栋同学德智体美劳全面发展,是一名难得一遇的卓越浙大学子”。
张魏栋在国际学术会议上发表演讲
相信在不远的将来,张魏栋所在的科研团队一定能够勇攀高峰,为我国新能源产业发展贡献力量。
文字记者:浙江大学融媒体中心学生记者团 何伊言
图片由受访者本人提供
今日编辑:浙江大学融媒体中心学生记者团 何伊言
责任编辑:李灵
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