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王家鈞: 給電動汽車鋰電池做“腦CT”

   2022-05-09 科技日報
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核心提示:近年來,隨著電動汽車興起,電池起火等安全問題備受關注。從2017年回國至今,哈爾濱工業(yè)大學教授、“青年科

近年來,隨著電動汽車興起,電池起火等安全問題備受關注。從2017年回國至今,哈爾濱工業(yè)大學教授、“青年科學家工作室”負責人王家鈞始終在尋找這一難題的破解之路。

“我目前的工作是給電池的健康狀態(tài)做診斷,簡單來說相當于給電動汽車使用的鋰電池進行‘三維腦部CT’,及時發(fā)現(xiàn)不足和隱患,為其修復、改進、完善提供科學精準的參考。”談起自己的研究領域,王家鈞興奮不已。大家叫他“電池醫(yī)生”。

王家鈞出生于1981年,17歲時考入哈爾濱理工大學化學系,隨后在哈爾濱工業(yè)大學應用化學系攻讀了化學專業(yè)的碩士、博士。那時,他對一切未知的科學奧秘保持著濃厚的興趣,養(yǎng)成了良好的學術習慣,慢慢地堅定了未來從事科研的信念。

2008年,王家鈞出國深造。他先到加拿大西安大略大學攻讀博士后,隨后在國外兩家實驗室工作。他一直致力于發(fā)展同步輻射多維成像技術,并將其應用于新能源材料研究。

“身在異鄉(xiāng),心系祖國。”王家鈞說,國內(nèi)新能源行業(yè)迅猛發(fā)展,電池企業(yè)不斷增加,產(chǎn)業(yè)化進程不斷推進。他發(fā)現(xiàn),一些領域的基礎科學研究相對薄弱,內(nèi)心便涌起一股沖動——結合自己了解的先進技術,推動電動汽車電池領域的基礎科學取得高質量發(fā)展。

2017年,在反復考量幾個月后,王家鈞下決心回國發(fā)展?!皣掖罅χС趾M饪蒲腥藛T、留學生回國就業(yè)創(chuàng)業(yè),出臺了一系列好政策。雖然放棄眼前喜歡的工作、優(yōu)厚的待遇,內(nèi)心不舍,但我相信,換個陣地好好干,一定可以為國家發(fā)展做點事情。”他說。

新能源技術被認為是21世紀的高新技術,電池行業(yè)作為新能源領域的重要組成部分,已成為全球研究熱點。王家鈞回到母校哈工大任職,帶領團隊開啟嶄新的全固態(tài)電池研究。他們將目光聚焦固態(tài)電池關鍵技術,探索利用X射線同步輻射成像技術,開展電池失效與安全改進研究。

然而,固態(tài)電池及其材料的生產(chǎn)工藝和設備不太成熟,需要做大量摸索性工作,課題失敗的風險很大。即便如此,王家鈞仍要“啃硬骨頭”。

“科研沒有捷徑,只有認真思考、善于總結、注重細節(jié),經(jīng)歷無數(shù)次跌倒再重新來過?!蓖跫意x舉例說,在硫化物固態(tài)電池方面,很多文獻對實驗細節(jié)描述得并不具體。從電解質合成到全電池組裝,從測試模具到試驗方法,他和學生一點點摸索,花了近兩年時間,完成了第一個固態(tài)電池相關工作。

經(jīng)過4年多發(fā)展,王家鈞所在團隊已小有規(guī)模,有博士后2人、博士11人、碩士14人。截至目前,團隊獲得發(fā)明專利8項,在《自然》子刊等國際刊物發(fā)表論文40余篇,一系列具有國際領先水平的原創(chuàng)性研究成果為開發(fā)高容量、高安全鋰電池提供了新的視角。

“科研成果要轉化好,不能躺在實驗室里睡大覺?!蓖跫意x介紹,面向民生和工業(yè)界需求,團隊的相關技術成果得到了多家研究院所和行業(yè)龍頭企業(yè)的應用和認可,進一步提高了電子產(chǎn)品高容量電池的安全性。企業(yè)從中受益,實現(xiàn)轉型升級。

“眼下正是創(chuàng)新的時代,科技創(chuàng)新的意義尤其重大。作為新時代的科研工作者,要堅持國家的需要就是奮斗方向,潛心做真正有用的科學?!痹谕跫意x看來,將個人成長同國家命運緊密聯(lián)系在一起,不斷突破創(chuàng)新、追求卓越,才能讓生命綻放出絢麗之花。楊思琪


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