【InfoMat专访系列之青年科学家】中南大学周江教授专访：与时俱进，水系锌离子电池未来可期

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2021年6月30日，科睿唯安(Clarivate)正式发布2021年科技期刊引证报告(Journal Citation Reports)，InfoMat获得首个影响因子--25.405！

温馨提醒：自2022年1月1日起将正式收取APC（Article Processing Charge）费用。

个人简介

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周江，中南大学教授，博士生导师，曾先后在新加坡南洋理工大学（导师：张华教授）、美国麻省理工学院（导师：李巨教授）从事科研工作。研究兴趣主要为水系锌电池。获得中南大学“优秀共产党员”，入选“湖湘青年英才”、“湖湘青年科技创新人才”、湖南省首届研究生导师团队，主持湖南省“杰青”、国家自然科学基金面上、青年等项目，以子课题负责人参与基金委重点项目一项。以一作或通讯在Natl. Sci. Rev., Energy Environ. Sci., Adv. Mater., InfoMat, Sci. Bull., 科学通报等期刊发表论文80余篇，被引近8000次，H-index指数47。曾入选ESI高被引论文34篇，热点论文16篇，“中国百篇最具影响国际学术论文”1篇。受邀担任InfoMat, Nano-Micro Lett., J. Adv. Ceram.，《物理化学学报》等期刊编委或青年编委，Front. Chem.的主题编辑和客座编辑。培养（含共同培养）的学生中，30余人次获得湖南省百佳学生党员、湖南省优秀毕业生、芙蓉学子-学术创新奖、中南大学十佳博士、十佳硕士、十佳青年、中南大学年度人物、研究生国家奖学金、拔尖博士奖学金等荣誉。

中南大学个人网页：http://faculty.csu.edu.cn/zhoujiang/zh_CN/index/67419/list/index.htm

崇仰先辈事迹，投身科研事业

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您能否简要介绍课题组的工作？

我所在的中南大学材料科学与工程学院纳米能源团队，依托中南大学粉末冶金国家重点实验室和电子封装及先进功能材料湖南省重点实验室，立足国家对规模储能的战略需求，探索性的对新能源的有效转化与存储进行系统开发和研究。目前研究工作主要涉及水系锌二次电池、锌离子电容器等锌基电化学储能领域，研究内容主要涵盖电极材料的合成、新型电解液（质）开发和优化、储能机制的分析表征及其全电池器件制备等方面。

当您还在上学的时候，未来想从事什么职业？是什么机缘促使您从事水系锌离子电池的研究呢？

小时候就对邓稼先、钱学森等科研老前辈的事迹特别感兴趣，每每看到前辈们的事迹时都热血沸腾，当时心想要在科学研究上做点事情，为国家发展尽自己的一份薄力。因此，在本科毕业面临创业与科学研究两条道路时，我毅然选择了后者。我对真正的科学家那种求真务实、守正创新的精神有着发自内心的敬畏与崇拜。

国家对于新能源领域研究的重视推动了锂离子电池、钠离子电池商业化进程。综合安全和成本等因素，基于水系电解液的金属锌二次电池将成为下一代规模储能的重要选项。我相信，该领域的突破将对未来能源结构调整以及智能电网建设具有极其重要的战略影响

与时俱进，水系锌离子电池未来可期

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您的团队在水系锌离子电池领域开展了很多原创性研究工作，并取得了多项重大进展。请您谈一下这方面的应用前景有哪些呢？团队将继续在这个领域开展哪些研究呢？

近年来，可以看到基于商用锂离子电池的各种电子设备、电动车、规模储能电站等在某些使用条件下会发生爆炸、燃烧等安全隐患，引发火灾的新闻逐渐增多，因此期待更加安全的电池设计与开发的呼声更为强烈。而水系锌离子电池所表现出的稳定性与安全性恰好顺应了这一要求，因此在未来规模储能方面应该会占据一定的市场份额。另一方面，水系锌离子电池中使用的弱毒性水系电解液与电池材料良好的韧性使其在异形电池、可穿戴、可植入式设备上表现出广阔的发展潜力。

水系锌离子电池领域近五年来获得了很多的关注，在无数科研工作者的共同努力下，该体系的发展趋于明晰，与此同时，该体系面临的问题变得更加具体与更具挑战性。未来团队仍然将针对水系锌电池开展系统的研究工作，涵盖新型凝胶/胶体电解质、正极和锌负极改性，获得高安全、低成本、长寿命锌二次电池储能器件。

您的团队在InfoMat上发表了一篇题名为‘Interfacial Adsorption-Insertion Mechanism Induced by Phase Boundary Towards Better Aqueous Zn-Ion Battery’的原创性文章。请问您的灵感来源是什么呢？从简单的想法到最终实现性能优异的锌离子电池，最大的困难是什么？

众所周知电化学反应动力学：阳离子从电解液中脱溶剂化，扩散到电解液/正极界面并穿过电解质/正极界面，嵌入并在主体结构中完成固态扩散过程。其中，阳离子在正极材料中的扩散与正极材料的特性息息相关，研究人员正致力于设计高性能正极材料，使其具备高效的阳离子通过电解质/正极界面传输过程，或者可以确保离子在宿主结构内的高速扩散过程。

在众多钒基材料中，两相材料由于存在更多的活性位点以及两相之间的协同效应，有利于电化学性能的提高。基于此，本工作提出了制备两相材料引入相界来改善电解液/正极界面的策略。然而在研究中，我们发现该两相钒基正极材料的确能够带来电化学性能与稳定性的提升，但该增强电化学行为的内在机制尚不清楚。相比于单一相钒基正极，两相内部结构、掺杂金属离子间相互作用更为复杂。但庆幸的是在课题组成员的共同努力下，这些问题一一得到了解决。

InfoMat——精益求精，方能走得更远

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InfoMat在今年6月份收到了首个影响因子25.405，摘得国产材料期刊影响因子排名第一的桂冠。作为InfoMat的青年编委，您可以评价一下期刊的表现吗？您认为期刊还可以从哪些方面努力提高期刊的水平和影响力？

InfoMat能够收获首个影响因子25.405，离不开创刊团队、各编委以及广大科研工作者的支持。作为InfoMat的青年编委，我认为InfoMat是一本在材料方向上具有广泛综合性的优秀期刊，期刊内收录的工作在涵盖领域内都具备非常强的前瞻性与创新性，也为各个材料大类下各个方向，尤其是信息材料、新能源材料的科学研究与产业发展提供了指导意义。

为了进一步提高期刊的影响力，我认为编辑部需要把关期刊文章的质量，质量是期刊发展的根本保证，同时，了解前沿学术成果，有针对性约稿；其次，要充分发挥编委们的主观能动性，除了提供高质量稿件给期刊，也需要主动在国际会议上多宣传期刊；最后，不管是对于期刊本身还是文章，应继续加大期刊的国际化宣传力度。

您在锌离子电池等领域发表了多篇高被引和热点文章，能否从选题、实验以及文章撰写等方面，与我们的读者分享您发表优秀文章的经验呢？

不可否认，一篇好的文章在选题、实验实施与文章撰写三个方面都需要面面俱到。

首先，应该将选题的着重点放在该领域（体系）亟需解决的关键科学难题上，深入了解与分析该研究领域的关键文章和总体研究进展显得尤为重要；其次，实验实施过程中除了保持最基本的谨慎性外，更应注重完善工作的科学性、系统性和完整性，善于探究研究内容的深层次机理，并对其中显现的新科学问题予以重视；最后，文章撰写过程中，如何拟定题目，如何将实验数据合理归类，并用科学的语言进行客观描述，条理清晰的阐述自己在工作中的要点与结论也是十分重要的。总之，讲好一个故事，吸引读者并给读者以启发是优秀文章必要条件。

越来越多的学者从事不同学科、研究领域的交叉融合的研究，如何选择与个人研究方向相匹配的学科/领域呢？

各行各业的交叉融合始终是发展的大趋势，国家新增交叉学科成为我国第14个学科门类，国家自然科学基金委也新设立了第九大学部--交叉科学部，所以说交叉学科的发展非常重要。

以我接触最多的新能源领域为例，最近发表于InfoMat等期刊的文章也都凸显了学科、研究领域融合的优势与魅力。例如，金属加工过程中参数的合理调整或是合金工艺的使用均研发出了具备更优电化学稳定性的金属锌负极；理论模拟计算所反应出更为明晰的电解液内部结构为其进一步优化提供基础等等。学科融合应该以当前的研究方向为主，取其精华，打破经典学科间的界限，以促进学科间的相互交融，共同进步。

人才培养——脚踏实地，夯实基础，勇于创新

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您的课题组目前有引进人才的计划吗？您能谈谈中南大学在人才引进和科研发展方面有哪些政策支持吗？

中南大学材料学院以及课题组一直保持积极的人才引进计划，给予年轻人更多展示才能和科研水平的发展平台，包含从学科带头人、特聘教授、副教授、青年教师、博士后等多方位引才通道，除学校提供的重要保障外，院系和课题组也积极为其提供优质的办公条件和试验测试平台。

近年来，中南大学聚焦国家重大战略需求和区域经济社会发展需求，紧抓一流大学建设机遇期，实施升级版人才强校战略。对人才队伍建设进行全链条的制度设计，提出比肩海外一流名校的优厚待遇，坚持引进人才和现有人才“同标准、同支持、同重用”，引导各类人才同台竞技、并轨发展。同时，学校不断深化以人事制度改革为龙头的校内综合改革，进一步扩大二级学院办学自主权，将进人权、职称评审权、津贴分配权下放给二级学院，积极推进教授治学实践。坚决克服“五唯”顽瘴痼疾，突出能力、实绩和贡献评价导向，建立“学科分类评价、代表性成果评价、同行专家评价、综合打分评价”相结合的人才择优选聘机制，在岗位聘用、职称评聘、绩效分配等方面构建有利于人才脱颖而出、各尽其才的制度体系。

请问您如何培养团队学生“创新”的能力？

我希望我的学生不管有怎样的未来规划，当你进组并成为一名研究生时，都是一个“主观能动性”很强的学生。从事科学研究将会是一个枯燥且孤独的过程，唯有“热爱”才能将其变成一个“爱好”。

我认为老师在培养学生“创新”能力上起着至关重要的作用。我经常跟我学生强调，研究生最重要的是什么？首先肯定是勤奋，广泛阅读文献并了解行业动态是创新思维来源的基石；其次是批判精神，这种批判不是盲目的批判，是要经过独立思考，还有一些文献的论证。经过理论的论证，再跟老师交流预判，这个东西是错的，或者说这个东西是不太严谨的，这是我所倡导的批判精神。我觉得学生在这基础上更容易培养出“创新”的能力，如果不加引导，任由他们去“创新”，也多是徒劳无功。

请您送一句话给已经踏上科研征途的博士研究生们。

脚踏实地，严谨务实。无畏困难，勇于创新。

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