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温大教师|袁一斐:用“打破砂锅问到底”的精神做科研

文/李言 温州大学 2023-03-22

袁一斐温州大学瓯江特聘教授

温州大学瓯江特聘教授。美国密歇根理工大学博士,曾于美国阿贡国家实验室和伊利诺伊大学任博士后和研究助理教授职务,获2021年“中国新锐科技人物知社特别奖”等多项荣誉。


袁一斐在亚太区“35岁以下科技创新35人”

系列活动世界科技青年论坛发表演讲

“他揭示了电池反应在纳米-原子级别上的真实过程,并为提升下一代可充电锂电池的性能提供了有效策略。”这是温州大学教授袁一斐获评亚太区“35岁以下科技创新35人”时,《麻省理工科技评论》评价的获奖理由。作为温州大学入选此榜单的首位青年科学家,袁一斐说这是莫大的鼓舞,为他的科学研究注入了信心。“我将继续以‘打破砂锅问到底’的精神开展我的研究工作。”


温大入选榜单的首位青年科学家

“35岁以下科技创新35人”的含金量有多高?该榜单由美国著名科技商业媒体《麻省理工科技评论》发起,是多个国家和地区科技青年群体的重要标尺,获评对象多为对未来科技发展产生深远影响的创新领军人物,做出基因编译突破性成就的MIT教授张锋、Facebook的创始人扎克伯格等人都曾斩获此榜单。在2021年的亚太区榜单中,包括袁一斐在内的14位青年学者来自中国高校。


袁一斐在美国工作、学习

“基础研究是‘坐冷板凳’,要耐得住寂寞。这段获奖评语是对我研究的莫大肯定。”袁一斐说,自己求学和职业生涯始终与化学和材料密不可分。“本科、硕士和博士我都是攻读材料科学与工程专业。我还曾在美国阿贡实验室的化学与化工部攻读客座研究生,我的指导老师就是从事电池材料基础科学和性能提升方向的研究,也就是在这个阶段,让我逐步确定了新能源电池领域储能材料的开发和相关储能反应机理的溯源研究这个方向。”

2018年,袁一斐进入了美国伊利诺伊大学担任研究助理教授。此时中国的新能源产业迎来飞速发展,“碳达峰”与“碳中和”更是成为产业热门词。“其实我一直很想回国,希望将所学用于祖国发展。而且国内新能源领域研究走在世界前列的,国家支持力度也很大,科研环境会更好。”

袁一斐在美国工作、学习

温州大学向袁一斐抛去了绣球。2018年,袁一斐在一场国际学术会议中结识了温州大学副校长王舜。当时还是温州大学化学与材料工程学院院长的王舜,还肩负着为温州引才的任务。“王校长非常详细地跟我讲解了温州的人才政策,以及温大化材学院的发展思路和规划,而且很热情邀请我加入温大,很打动我。”在此后的几年里,袁一斐也逐渐确定了自身的发展定位和未来规划。“很幸运的是,温大的发展规划和我自身定位很契合。”

2021年4月,袁一斐入职温州大学。入职不久,袁一斐就依托碳+能源课题组研究平台,参与组建了温州大学先进材料微观储能研究课题组,聚焦新能源电池领域储能材料的开发和材料关键工作/失效机理的研究。他介绍:“课题组体系包括二次离子电池、全固态电池、高比能锂-硫和锂-氧气电池、水系锌电池等;注重利用各种原位表征平台,对储能材料在工况下的关键结构演化信息进行微纳和原子尺度的探究,并有针对性地提出解决实际应用问题的方法措施。”


入职一年已参与多个重大项目研究

“进入温大以后,能够很直观地感受到温州和温大对人才的支持并不是喊口号,而是有实打实的行动。”入职温大后,温州大学协助袁一斐申请了温州各项人才福利,还为课题组提供了充足的设备和经费支持。


“一次电池正极里普遍采用的材料是氧化锰,这种材料具有开放式的框架结构,能够一次性存储大量的锂离子。但二氧化锰在二次电池可逆循环储存运用方面的性能一直没有得到很好的提升,循环性能下降得非常快。而我们的研究侧重于从微观尺度上去研究二氧化锰的储存机理和失效机理,同时提出有针对性的措施来提升其循环性能。”在亚太区“35岁以下科技创新35人”庆典活动之一——世界科技青年论坛上,袁一斐以温州大学教授的身份,分享了自己的科研方向《从一次电池到二次电池:二氧化锰正极的研究》。

袁一斐在亚太区“35岁以下科技创新35人”

系列活动世界科技青年论坛发表演讲

这个科研方向,是袁一斐进入温州大学以后主攻的研究方向之一。袁一斐介绍,在研究中,课题组采用了球差校正电子显微镜手段,从原子尺度去探究材料的本征结构;采用了原位透射电镜技术,使正极材料处于最真实的循环充放电条件下,从微观角度去探究材料在实际工作条件下的储能机理和失效机理。“运用这些技术,我们围绕电池正极材料开展了材料合成机理、框架储能机理、循环性能提升、框架结构调控等方面的一系列研究。通过这些研究发现,在未来工作中,调控表面晶面和缺陷结构是此类材料二次储能应用的关键。”

入职温州大学一年以来,袁一斐带领着课题组成员取得了多项学术成果,并在多个学术期刊上发表。如袁一斐和其课题组成员结合多尺度(从宏观到微观)的材料原位分析手段,发现了氧化锰正极原始相和放电相两相之间存在的过渡性无序区域,这为解释这些框架式储能材料容量衰减提供了结构根源上的理论机理。这项成果发表在化学材料类知名期刊Angewandte Chemie上。袁一斐也积极拓展校际学术合作,他联合河南师范大学的研究人员,设计了尺寸小、结构稳定、结晶取向均一的过渡金属氧化物介晶材料。“这种介晶材料具有较高的结构完整性和稳定性,能够显著改善锂电子的储存动力学和性能,有效提高材料的赝电容、循环稳定性和倍率性能。这种设计/合成概念能够指导大量电池材料的结构设计和性能提升。”这项成果发表在了能源材料类知名期刊Advanced Energy Materials上。

目前,袁一斐在温州大学承担国家自然科学基金、科技部重点专项等多项研究课题。“我入职才一年,能有幸获得这些科研项目的支持,这也说明了温大对人才的重视程度。”


愿为温州产学研合作贡献科研力量

温大化材学院的优势也为袁一斐的科研“锦上添花”。该学院是温州大学最早成立的院系之一,学院学科实力较强,化学学科ESI排名连续9年稳居全球前1%,在2021年成为温大首个一级学科博士学位授权点;材料科学学科也发展迅猛,ESI排名2019年起进入全球前1%。

除了科研工作,袁一斐还积极参与温大化材学院的学科建设工作。“前段时间学院召开教职工大会,杨植院长作工作报告时提到的一段话我很认同。他说,要提升化材学科的知名度,培养大项目、大成果、大人才,向一流专业一流学科方向努力。”袁一斐说,学院学科建设也将紧扣国家的发展战略,培养人才、服务社会。“比如我们学院去年刚成立了能源化学专业,我也有幸参与了其中的学科专业建设和教学规划工作,这个专业就是紧扣国家的双碳新能源发展战略,顺应时代发展的大潮而应时设立的,目前也已经招到了第一批的本科生入学。”

袁一斐也希望能够加强产学研方面的合作。“温州有威马温州智能制造基地落地,世界500强企业青山控股发力新能源领域成立瑞浦能源,温州还将‘打造全国新能源产能中心和应用示范城市’写入今年的政府工作报告。温州有很好的新能源产业基础,这是我选择来温州的另外一个重要原因,靠近产业能让我更加了解企业需求,让我的科研更加‘接地气’。”

入职温大一年多来,袁一斐曾去威马、瑞浦能源等企业交流、参观,尤其是在瑞浦能源,碰到了很多同领域的知名学者和科研人员。“大家在交流中‘头脑风暴’,对彼此的科研都是有很大助益的。”袁一斐说,基础研究是从0到1无中生有的过程,而企业要做的是从99到100。“这个+1的过程,就是企业的痛点和难点。所以其实我还是很希望多接触企业,了解他们的需求点,不断细化自己的研究方向。这样的联系不论是对我的个人研究,还是温大的学科发展方向,都是有指引作用。我们地方高校,要通过学科建设和基础研究服务地方产业发展。”

袁一斐始终记得初中班主任说过的一句话,做学问要“打破砂锅问到底”,这也是他秉持的科学研究精神。“作为一名青年研究员,未来还留给我很多的时间,去把新能源领域自己感兴趣的问题研究透彻。挑战很大,问题很多,但如果真的能够弄明白几个问题,哪怕就一两个,就很好了。”


好书推荐(第三期)



推荐人:曾国强

曾国强,博士,研究员/博导,瓯江特聘教授,电气数字化设计技术国家地方联合工程研究中心副主任、学术委员会委员兼支部书记,入选浙江省高校领军人才培养计划(高层次拔尖人才)、浙江省151人才等,获省部级科研奖励8项。


推荐书籍:

西行漫记(Red Star Over China)

🏫 馆藏情况:

馆藏地点:

育英图书馆二楼外借书库、北校区逸夫图书馆密集库

索书号:H319.4/4234A




图书内容简介
《西行漫记》是中国人民的老朋友、美国著名新闻记者埃德加·斯诺的经典之作。埃德加·斯诺在战火纷飞中不畏艰险只身深入红都保安(今陕西志丹县),实地采访了英勇的中国共产党人和苏区人民,亲历了苏区的斗争、生产和生活,收集了大量珍贵的历史资料和图片,突破敌人的重重封锁,向全世界澄清了关于红色中国的种种谜团,客观公正地传达了红色中国的声音。1936年回到北平后,为英美报刊撰写了许多轰动一时的通讯报道,最后汇集成书,名为《红星照耀中国》。

推荐理由


《西行漫记》是一部文笔优美、纪实性很强的报道作品,其非凡之处在于,它不仅呈现了关于毛泽东及其他同志们的生平,而且还预言了这场鲜为人知运动的前景。所描绘的中国共产党人和红军战士坚韧不拔、英勇卓绝的伟大斗争,以及领袖人物伟大而朴实的精神风貌,让读者至今仍深受感动和鼓舞。1979年,著名翻译家董乐山依据1937年英国戈兰茨的英文初版进行了重新翻译。董氏译本今已成为经典名篇,此次对照版仍尽可能保留了董氏译文的完整性,尽量为广大读者呈现原译文的大家风范。

本期内容来源:校图书馆、电气与电子工程学院   

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来源:温州人杂志

责任编辑:陆泓恺

审稿:付志义 杨成午

终审:章志图

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