【InfoMat专访系列之青年科学家】北京理工大学高洪才教授专访：持之以恒，在新型电池研究路上不断求索

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温馨提醒：自2022年7月26日起，InfoMat将正式收取APC（Article Processing Charge）费用，所有封面免费发表。

个人简介

高洪才，北京理工大学材料学院教授、博士生导师，北京理工大学特立青年学者，国家海外高层次人才引进计划青年项目获得者。本科毕业于哈尔滨工业大学，硕士和博士分别毕业于中国科学院大连化学物理研究所和新加坡南洋理工大学。博士毕业后，在美国德克萨斯大学奥斯汀分校从事博士后的研究。主要从事电化学储能电池关键材料与储能机理的研究，发展了高电压与高比容量的磷酸盐类钠离子电池正极的材料体系，揭示了钠离子在磷酸盐类正极材料中的迁移路径与传导机制，提出了塑性晶体电解质界面的设计思路及其调控固态电池界面离子传导的工作机制。目前已在学术期刊发表研究论文60余篇，总被引用次数6000余次。担任Energy Material Advances，EcoMat期刊的青年编委。

个人主页：

https://mse.bit.edu.cn/szdw/jcrc/sqrc/1a96932f8b7d401692fb6f139dfacb57.htm

聚焦新型电池研究

您能否简要介绍课题组的工作？

我们课题组主要从事电化学储能电池关键材料与储能机理的研究。以高比能锂离子电池和钠离子电池体系为主要研究对象，探索电化学性能优异的电极材料的构建策略，通过实验结果与理论化学计算相互结合的方法，揭示电极材料的离子传导机制与电荷存储机理；通过设计优化新型的电池结构体系，探索提升电池安全性能与能量密度的有效途径，研究复杂工作条件下电极材料与电解质界面组成与结构的演变过程及其对电化学性能的影响规律。

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新型电池关键材料与电池结构设计的研究呢？

我大学就读的是哈尔滨工业大学，通过本科阶段的学习和参与的研究工作，对化学和新能源材料的研究产生了浓厚的兴趣，希望将来能够从事相关领域的科研工作；后来分别到中国科学院大连化学物理研究所和新加坡南洋理工大学攻读硕士和博士学位；博士毕业后，来到美国德克萨斯大学奥斯汀分校开展博士后的研究，开始了钠离子电池关键材料结构设计与储能机制的研究工作。电化学储能电池在确保可再生能源高效利用的技术领域具有良好的应用前景，我们希望探索一些新型的电池体系，开展关键材料与电池结构设计方面的基础研究，为电化学储能电池的发展提供理论与技术支持。

您认为新型电池中其“新型”体现在哪些方面呢？该领域未来五年的研究热点是什么呢？团队将继续在该领域开展哪些研究呢？ 

目前以锂离子电池为代表的二次电池在便携式电子设备与电动汽车领域得到了广泛的应用，但其安全性能与电化学性能仍需进一步提升；同时锂的资源问题与原材料价格上涨问题，对锂离子电池在大规模储能领域的应用提出了挑战。近年来一些新型的低成本的电池体系得到了研究者的广泛关注，主要包括钠离子电池、钾离子电池、镁离子电池、铝离子电池与锌离子电池等。此外，为提升锂离子电池的安全性能与能量密度，固体电解质与固态锂电池体系的研究也是近年来新型电池领域的研究热点。针对现有电化学储能体系存在的问题及面临的挑战，团队将继续围绕锂离子电池和钠离子电池的关键材料与电化学储能机理开展研究工作。

锂电池之父“John B. Goodenough”：

持之以恒的工匠精神

您曾与诺贝尔奖获得者John B. Goodenough教授合作发表多篇优秀文章，可否请您谈谈在合作过程中的难忘经历呢，您认为Goodengough先生身上有哪些宝贵的科研品质？

我在德克萨斯大学奥斯汀分校开展博士后研究工作期间，得到了Goodenough教授的悉心指导。我印象最深刻的是教授每天早上都会自己驾车，准时来到办公室，教授办公室的门总是敞开的，我们可以随时到教授的办公室内讨论问题。在讨论问题的过程中，教授鼓励我们一边讨论、一边在办公室的黑板上梳理讨论的内容，经过仔细的分析思考后，针对我们研究工作存在的问题，教授会提出许多宝贵的指导意见。Goodenough教授在科学研究方面具有持之以恒的宝贵品质，在70多年的研究生涯中，一直时刻关注着研究领域内最新的研究进展，能够阅读最新发表的研究论文，指导学生开展具有前瞻性的研究工作，听取学生研究工作中遇到的问题并给予积极的解答。Goodenough教授在科学研究方面还具有不断创新的宝贵品质，特别在锂离子电池正极材料研究方面，在前期的研究成果的基础上不断创新，先后分别提出并研究了三种主流的正极材料，在锂离子电池领域得到了广泛的应用；教授近年来针对锂离子电池的安全和能量密度问题，指导学生开展了固体电解质和固态电池的研究工作；针对锂的资源问题及大规模储能的需求，指导学生开展了钠离子电池和钾离子电池的研究工作。

国产期刊助力科研进展

今年您的团队在InfoMat上发表了一篇名为“Prussian-blue materials: Revealing new opportunities for rechargeable batteries”的综述文章，请问您选择这个主题的初衷是什么？您认为这篇综述可以给相关领域的研究人员予以什么启发呢？ 

普鲁士结构类似物是一类具有开放框架结构的化合物，其框架结构提供了充裕的离子通道，可以容纳多种金属离子，例如钠离子、钾离子、镁离子、锌离子和铝离子等，在这些新型的电池体系中表现出良好的电化学性能。因此，我们在这篇综述文章中介绍了普鲁士蓝结构类似物的结构特点、合成制备方法，详细的讨论了其在多种电池体系中的电化学特性和电荷存储机理，分析了这类电极材料存在的问题和面临的挑战。通过阅读这篇综述文章，相关领域的研究人员可以结合自身的研究背景，对普鲁士蓝结构电极材料有较全面的理解，进一步深入研究这类材料在新型电池体系中电化学性能提升的关键技术，探索结构特性对其电化学性能的影响规律，借助先进的材料表征技术与理论化学计算，研究电化学反应过程中的结构变化规律与电荷存储机理。

在文章发表的过程中，您认为InfoMat编辑在处理稿件时的效率如何？审稿人的专业程度和文章发表速度怎么样？

在此次文章的发表过程中，InfoMat编辑处理文章稿件的效率非常高，能够及时的将提交的文章送审，在审稿人完成审稿过程后，能够及时的将审稿意见反馈给作者。InfoMat编辑选择的审稿人能够提出专业的审稿意见，对论文质量的进一步提升非常有帮助。文章正式接受后，校样工作和在线发表的速度也非常快，很快能够获得正式的期号和页码。

请您评价下InfoMat创刊以来的表现。您认为目前国产期刊的迅速发展，对推动全球科技发展的意义。

InfoMat定位于材料科学与信息技术等新兴研究领域，关注材料科学的研究及其在信息、电子与新能源等前沿交叉学科领域的应用探索，收录的文章属于热门研究领域，能够引起读者的兴趣与广泛关注。学术期刊为学术交流提供了重要的平台，目前国产期刊的迅速发展，能够促进国内科学家将重要的研究成果及时地发表在国产期刊上，同时吸引越来越多的国际学者关注国产期刊，并在国产期刊上发表其重要的研究成果，对推动全球在基础研究领域和技术创新领域的交流具有重要作用。

人才培养任重道远

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

我们非常欢迎优秀的青年人才加入课题组。北京理工大学高度重视人才引进工作，实施“人才强校”战略，推进实施“特立”品牌人才支持计划，为优秀人才提供良好的发展平台和条件保障。学校为引进的高层次人才和优秀青年人才提供具有竞争力的薪酬待遇，包括基础年薪、五险一金及年终业绩奖励。此外，学校还提供充足的科研启动经费，一流的科研平台，博士后及研究生专项指标，子女优质教育资源等福利待遇。

对于刚刚进入科研领域的研究生，在文章撰写和期刊选择上往往会遇到很多困难，您是如何培养学生该方面能力的呢？

在文章撰写方面，首先鼓励学生多阅读相关领域的研究论文，及时关注最新的研究进展。在阅读大量研究论文并对相关领域的研究情况有一定掌握的基础上，精读高质量的研究论文，体会作者的写作思路和研究方法。在论文的写作过程中，寻找自己研究工作的创新点与要解决的关键科学问题，完成论文的草稿后和导师讨论如何进一步提高文章的质量。在期刊选择方面，鼓励学生根据自己的研究结果，选择与研究方向相关度较高的主流期刊，分析研究题目与期刊定位的相关性，比较这些期刊上已经发表的类似的研究成果，探讨在这些期刊上发表研究结果的可能性。此外，在这些主流期刊发表的文章更容易得到相关领域学者的关注。

请您送一句话给已经踏上科研征途的博士研究生们。

博士阶段的学习，不仅是科学知识的积累，更要注重综合能力的提升。

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