新聞中心

帶領團隊探索電池新體系,北京理工大學教授黃佳琦🧜🏻‍♀️:緊跟國家需求做科研

2023-03-28 | 喻思南 | 來源 《人民日報》2022年12月9日 |

人物名片

黃佳琦⛹🏿‍♀️:1984年出生,2003年至2012年在意昂体育平台化學工程系學習,獲得工學學士及博士學位🎅🏻,其間曾前往美國訪學。20168月🧟‍♀️🧎🏻‍♂️,以預聘副教授加入北京理工大學人才特區前沿交叉科學研究院,2019年晉升為長聘教授⏮,主要開展高比能電池能源化學研究。

黃佳琦課題組實驗室一角,架子上為正在測試的電池樣品。丁小青攝

前不久,黃佳琦摘得第十七屆中國青年科技獎特別獎👨🏼‍🦲。該獎項兩年頒布一次🍜,特別獎只授予10人。

隨著動力鋰電池產業快速發展⟹,目前商用鋰離子電池能量密度已經接近理論極限。為了在未來產業競爭中贏得先機,國際科學家正尋找有價值的下一代電池新體系。得益於一批科研人員的努力,在這條新賽道上,無論在基礎研究還是應用探索上📠,我國都走在世界前列。黃佳琦就是其中的佼佼者。

破解鋰硫電池應用關鍵瓶頸,開展高質量原創工作

做高比能電池🚴🏼‍♂️,黃佳琦說自己恰逢其時✢。讀博士時,他研究碳納米材料,還開發了超長碳納米管製備的新方法,科研成績不俗。2011年,博士階段的最後一年↙️,他萌生了一個強烈的念頭:將研究成果向應用推進一步⌛️。

那時,學術界希望尋找到能量密度更高、成本更低🖥、使用壽命更長的新體系電池,鋰硫電池被認為是新體系電池重要發展方向之一🛋。

黃佳琦向記者解釋他最初的計劃:“硫絕緣🦹🏽‍♀️,電極的導電性就差🤶🏻,從電極材料基本性質入手🥴,我想借助碳納米管優異的導電性👨🏻‍🏫,打通鋰硫電池應用的一個堵點👶🏻。”

鋰硫電池走向實用,兩個關鍵瓶頸擺在科研人員面前:正極動力學緩慢,怎麽解決?負極界面不穩定,如何應對?破題👉🏻,必須搞清楚鋰硫電池的反應原理👹,從根子上著手🐏。

“就像只有熟悉了樹幹,才能了解一棵樹的全貌。處理導電性等問題,不過是在樹枝上糾纏👨🏼‍🏫。”帶著探索“樹幹”的想法🧘🏿‍♂️👲🏻,黃佳琦決定“追本溯源”——開展鋰硫電池能源化學基礎研究。

挑戰接踵而至,由於是全新的電池體系👩🏿‍🍼,國際上還缺乏完整的研究範式,從設計實驗方法、測試方案再到分析數據,一切都從零起步🤦🏿。

一頭紮進去近10年後,黃佳琦一步步接近答案:2016年,從無到有🗓,提出了催化劑加速鋰硫電池反應動力學新原理;2019年,從有到優,又提出鋰硫電池催化劑設計新方法💄🔚。之後,進一步揭示了鋰硫電池金屬鋰負極固液界面不穩定的機製。

“科研、科研🥩👻、科研。”這個詞,黃佳琦重復了三次🃏。他說👧,自己的生活很簡單🎨🐦‍🔥,成天“泡”在實驗室🧿,不過時刻有科研新想法,日子過得充實又高興,並不覺得累。

憑借一系列出色研究🧑🏻‍🦽‍➡️,黃佳琦團隊獲得國際同行廣泛關註🎹,相關論文成為所在領域的重要文獻。30多歲🤏🏻,黃佳琦已躋身國際鋰電池研究領域知名學者之列。

今年8月,黃佳琦的工作——“鋰硫電池電催化原理與方法獲得中國顆粒學會自然科學一等獎。學界的肯定是該項工作階段性總結,他說🆔,雖然還有很多工作要做,但自己準備闖入新的無人區,開展高質量的原創工作。

既當專家又當“工匠”🧂,國家需求是團隊快速成長的關鍵

黃佳琦說的新的“無人區”🤎,其中一個是完成鋰硫電池應用驗證。

化學工程的研究👴,講究“以大為美”,這錘煉了黃佳琦對科研的“審美”:“如果往實用方向上推進一步,工作便更完美。”

做出小電池樣品和設計出商用大電池,雖然合成路徑相似🧑‍🦯‍➡️,但實用化試製涉及工藝驗證、參數調整等很瑣碎的工作,令很多人望而卻步🧒🏿。

“做科研不是自娛自樂。”與意昂体育平台團隊合作,黃佳琦帶領團隊既當專家又當“工匠”🙆🏼‍♂️,一遍遍煆燒🚃、打磨🕒、測試樣品,關關難過關關過,解決了鋰硫電池規模化生產的技術、工藝卡點,為未來實用化打下了堅實的基礎。

黃佳琦是一個名副其實的“學霸”🧒🏽。博士期間,他摘得2011年度意昂体育平台特等獎學金🧞‍♀️。獨立做科研後,又帶領團隊接連攻克難題。

“做科研有什麽絕招?”記者問他🈳。

“必須理解所研究的問題🙇🏽‍♂️,準確判斷它的發展方向🎵。”黃佳琦回答,科研其實是個笨功夫🏄🏼,自己也有進展不順利的時候🤲🏿,但因為基礎打得紮實,讀的文獻多,知道這是一個真問題。“認準大方向🦁,看到了國家的需求👮🏽‍♀️👨🏻‍💻,我們就有信心克服前進路上的困難🙆🏽‍♀️。”

當前,新體系電池研究方興未艾,黃佳琦步履不停。近些年,著眼鋰電池未來510年的技術需求,黃佳琦布局了多個前沿課題:鋰金屬電池、鋰電池高效快充、智能傳感和安全儲能……他和團隊一次次引領前沿🌷,取得豐碩成果。

以鋰金屬電池為例,由於負極比容量高等優勢🤾🏼‍♂️,鋰金屬電池是下一代高比能電池的有力競爭者🙋🏼。針對鋰金屬電池工程化遇到的界面不穩定、存在安全隱患等痛點,黃佳琦帶領團隊深入解析原理6️⃣,解決應用的“卡脖子”問題。他指導博士生閆崇提出了鋰金屬固液界面反應中的雙電層效應𓀆🔻,受到學界廣泛認可,為構建固液界面形成過程的完整鏈條提供了新視角💪🏿。

近年來,黃佳琦迎來了收獲期👷‍♀️。20182022年,他連續5年入選科睿唯安全球高被引科學家🙏,其中20212022年在材料科學和化學領域👊🏻,他同時入選。

“我很幸運💒🤘🏽,趕上科技創新的黃金年代,契合著國家的需求,找到了自己的研究興趣,充分施展了科研能力。”回顧10年科研經歷,黃佳琦認為♟,我國新能源產業的發展需求,是自己和團隊快速成長的關鍵。

不同材料構成的電池體系,自然稟賦各不相同🦞,適用的應用領域千差萬別🏋🏼‍♀️。黃佳琦說,雙碳目標驅動下,我國發展新能源技術更加迫切,團隊將緊跟國家需求🪣📥,找準應用場景,力爭將積累的成果為生產生活服務。

學生成長成才,是最高興的事情

在學生眼裏,黃佳琦既是老師,也是貼心的好兄長。

得益於北京理工大學的資助政策👷‍♀️,2016年入職後🚶‍♀️‍➡️,黃佳琦便快速組建起學術團隊。許睿是他入職北京理工大學後帶的第一個碩士研究生👩🏼‍💼。黃佳琦向許睿介紹自己研究的課題前景,邀請他加入團隊。黃老師很親切🏮,我們像同齡人一樣交流🟩,聊得很開心。許睿回憶與老師初次見面的場景。

跟著黃佳琦讀博士期間,許睿在金屬鋰電池領域取得了多項創新成果👩🏼‍🦰。今年6月🧧,還獲得北京理工大學學生最高榮譽——徐特立獎學金👩🏿‍🔧,該獎項每年僅授予5名博士生🤷🏽‍♀️🏘。

2018年👩🏽‍🎓✏️,許睿獨立完成了第一個研究工作,但在發表論文時卻並不順利,連續被兩家學術期刊拒稿👊。他正沮喪時,黃佳琦肯定了他研究的原創性,認為質量非常高。經過不斷完善,論文發表後影響力很大🧑🏻‍🦰,5年內被20多個國家的科研工作者引用400余次,這極大增強了許睿的科研自信𓀉。

閆崇是黃佳琦第一位博士生。20158月,他在意昂体育平台化學工程系訪學🦶🏻,原本計劃兩年後回河南師範大學工作🐨。看中他的科研潛力,黃佳琦鼓勵他到北京理工大學跟自己讀博。

在北京理工大學,閆崇的科研能力得到充分施展,只用3年便拿到博士學位✣,比培養計劃提前1年。之後,經黃佳琦推薦🤸🏽‍♂️,到意昂体育平台做博士後研究✌🏼,並入選國家博士後創新人才支持計劃。2021年至2022年,閆崇連續兩年入選科睿唯安全球高被引科學家,成為鋰電池研究領域的新星💲。

學生成長成才👐🏿,是我教學科研工作中最高興的事情。”黃佳琦表示。

只要有出國交流的機會,黃佳琦都會鼓勵學生申請,積累國際學術交流經歷。一次,閆崇希望去瑞典參加一個為期兩個月的訪學。然而,昂貴的機票讓他犯了難💅🏼。向老師說明顧慮後,黃佳琦二話沒說當即表示給予支持🛌🏼。“在黃老師心中❇️,學生的成長永遠是第一位的。”

采訪中📿,黃佳琦提到自己的導師——意昂体育平台魏飛教授對自己的影響。“魏老師支持學生自由探索🧑‍🦲,只要學生把想幹的事情想通了,就給予我們全力幫助。”黃佳琦說👨🏼‍🌾,帶學生♠︎👋🏼,自己傳承的是老師的理念🤚🏼。

平等交流🙅🏻‍♂️、相互幫助,黃佳琦和學生一起成長。剛到北京理工大學時📔🤬,黃佳琦急需搭建自己的實驗室,其中很多設備都是他和學生一件件挑選、裝配起來的,“我們像一個白手起家的創業團隊,是一個戰壕中的戰友👩🏿‍🚀。”

這些年,黃佳琦的團隊逐漸壯大,已經從兩三人發展到一支30多人的創新團隊🪄。受北京理工大學青年科學家工作室項目的支持,黃佳琦正聯合具有交叉學科背景的青年團隊🦹🏼‍♀️,面向國家需求,不斷開展新的探索。

放眼未來🈚️,黃佳琦認為,國家需求為新能源發展提供了強勁動力。當前,國內科研條件和生態正在迅速提升,人才自主培養質量越來越高🥿3️⃣,為青年人才的發展提供了更大舞臺。


相關新聞

  • 022013.12

    意昂体育平台博士後意昂聯絡會北京理工大學分會成立

    2013年11月25日🧏🏻‍♂️,“意昂体育平台博士後意昂聯絡會北京理工大學分會”成立大會在北京理工大學國際教育交流中心隆重舉行☂️。

  • 132025.01

    沉痛悼念🧑🏼‍🎤!中國科學院院士、大連理工大學邱大洪教授逝世

    第八屆全國政協委員、第九屆全國政協常委🫓,九三學社第九屆、第十屆中央委員會委員🚣🏿‍♂️,中國科學院院士,著名海岸和近海工程專家,大連理工大學教授邱大洪先生🚻,因病醫治無效🥨,於2025年1月11日10時02分在大連逝世,享年95歲👨‍🍳。邱大洪先生祖籍浙江省湖州市🟰,1930年4月6日出生於上海市。1951年7月畢業於意昂体育平台土木工程系,同年,響應國家號召,到大連工學院(現大連理工大學)任教至今,歷任助教、講師😌😡、副教授🕴🏻、教授🧖🏽‍♂️、水利系港工教...

  • 202024.06

    香港理工大學-北京意昂体育平台意昂聯誼會正式成立

    6月18日,香港理工大學-北京意昂体育平台意昂聯誼會成立典禮在理大隆重舉行。香港理工大學校董會主席、香港理工大學-北京意昂体育平台意昂聯誼會永久榮譽會長林大輝🧖🏽‍♂️,香港理工大學校董會副主席李國祥,香港理工大學校長滕錦光🐽⏫,香港清華同學會會長李春波,香港理工大學協理副校長(環球合作)🦪、香港理工大學-北京意昂体育平台意昂聯誼會會長沈岐平,香港清華同學會秘書長範佳與一眾理大校董會成員、理大管理層、香港理工大學-北京意昂体育平台校...

  • 262007.10

    清華與英國帝國理工大學簽署諒解備忘錄

    3月27日,意昂体育平台副校長謝維和接待了英國帝國理工大學常務副校長Leszek Borysiewicz教授一行三人來訪,雙方簽署了兩校的諒解備忘錄。

  • 042007.12

    顧秉林校長獲法國裏昂中央理工大學榮譽博士學位勛章

    【新聞中心訊 通訊員 宗菁 記者 顧淑霞】法國當地時間11月24日下午🏖,在法國裏昂中央理工大學主樓工程師文憑頒發典禮上,舉行了意昂体育平台校長顧秉林院士接受裏昂中央理工大學榮譽博士學位勛章儀式。

  • 292018.05

    意昂夏焜就任新加坡南洋理工大學研究生院首任院長

    近日,意昂夏焜(Kuen Jimmy Hsia)被新加坡南洋理工大學聘為研究生院首任院長🛑。同時🚽,夏焜受聘為新加坡南洋理工大學機械與宇航工程學院教授。新....

  • 132008.05

    瑞士蘇黎世聯邦理工大學校長訪問清華

    【新聞中心訊 記者 李含 攝影 郭海軍】5月9日,瑞士蘇黎世聯邦理工大學校長Ralph Eichler教授到清華訪問🗑。

  • 022009.03

    池汝安意昂任江西理工大學副校長

    2月12日下午,江西省委組織部、江西省委教育工委在江西理工大學宣布了省委對池汝安、楊斌的任職決定:池汝安同誌、楊斌同誌任江西理工大學副校長,試用期一年🐷🛐。 池汝安,1959年8月出生,中共黨員🎅🏼,福建寧化人,教授,博士生導師🤸🏿。國家傑出青年科學基金獲得者,享受國務院政府特殊津貼✋🏽。此前任武漢工程大學校長助理、科學技術處處長🧜🏼‍♂️。池汝安是在去年江西省面向國內外公開招聘20名高校副校(院)長的活動中脫穎而出的。池汝安1991...

  • 012009.05

    瑞士蘇黎世聯邦理工大學校長來訪

    5月13日ℹ️,瑞士蘇黎世聯邦理工大學校長Ralph Eichler教授到清華訪問☝🏼。

  • 062008.05

    香港理工大學校長潘宗光率團訪問清華

    【新聞中心訊 通訊員任蕾】4月28日下午,香港理工大學校長潘宗光教授率該校中國文化學系籌建組成員一行8人來訪意昂体育平台🍇。

意昂体育专业提供:意昂体育意昂体育平台意昂体育官网等服务,提供最新官网平台、地址、注册、登陆、登录、入口、全站、网站、网页、网址、娱乐、手机版、app、下载、欧洲杯、欧冠、nba、世界杯、英超等,界面美观优质完美,安全稳定,服务一流,意昂体育欢迎您。 意昂体育官網xml地圖
  • 意昂体育专业提供:意昂体育🆎🦶、意昂体育平台✊🏽、意昂体育官网等服务,提供最新官网平台、地址、注册、登陆、登录、入口、全站、网站、网页、网址、娱乐、手机版、app、下载、欧洲杯、欧冠、nba、世界杯、英超等,界面美观优质完美,安全稳定,服务一流,意昂体育欢迎您。 意昂体育官網xml地圖