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陸盈盈:為解決金屬鋰電池領(lǐng)域最嚴峻挑戰(zhàn)開拓新思路,下一代鋰電池加速中 | 35歲以下科技創(chuàng)新35人榜...

 美目揚 2019-03-28

2019年1月21日,《麻省理工科技評論》公布了2018年“35歲以下創(chuàng)新35人”(Innovators Under 35 China)中國區(qū)榜單。從榜單中,我們看到更多中國創(chuàng)新科研力量的崛起,也看到跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、并且對落地應(yīng)用有更強烈企圖心與使命感的科研創(chuàng)新,這其中涵蓋人工智能研究與應(yīng)用、NLP、腦科學(xué)、新材料、新能源、生命科學(xué)、生物科技、自動駕駛等多個不同領(lǐng)域。我們將陸續(xù)發(fā)出對35位獲獎?wù)叩莫毤覍TL,介紹他們的科技創(chuàng)新成果與經(jīng)驗,以及他們對科技趨勢的理解與判斷。

關(guān)于Innovators Under 35 China榜單

自 1999 年起,《麻省理工科技評論》每年都會推出“35歲以下創(chuàng)新35人”(Innovators Under 35 China)榜單,旨在于全球范圍內(nèi)評選出被認為最有才華、最具創(chuàng)新精神,以及最有可能改變世界的 35 位年輕技術(shù)創(chuàng)新者或企業(yè)家,共分為發(fā)明家、創(chuàng)業(yè)家、遠見者、人文關(guān)懷者及先鋒者五類。2017年,該榜單正式推出中國區(qū)評選,遴選中國籍的青年科技創(chuàng)新者。新一屆榜單正在征集提名與報名,截止時間2019年5月31日。詳情請見文末。

對于關(guān)注中國科技產(chǎn)業(yè)和高等教育發(fā)展的人來說,“陸盈盈”是一個很熟悉的名字。2015年,憑借著一系列重要的學(xué)術(shù)成果,年僅27歲的康奈爾大學(xué)化學(xué)工程博士、斯坦福大學(xué)博士后研究員陸盈盈,回到母校浙江大學(xué)任教,具有博士生招生資格。

她所研究的金屬鋰電池,由于使用了金屬鋰單質(zhì)而不是石墨作為負極,其理論能量密度是常規(guī)鋰離子電池的好幾倍。如果用于電動汽車,可以大幅提高汽車的續(xù)航里程,而用于手機等設(shè)備,則可以顯著延長單次充電后設(shè)備的使用時間,被認為是下一代高能量密度電池領(lǐng)域的主要發(fā)展方向之一。然而,在電池里鋰離子反復(fù)沉積和析出的過程中,金屬鋰負極表面很容易生長出鋰枝晶,會大大降低電池的循環(huán)壽命,更會導(dǎo)致電池出現(xiàn)內(nèi)部短路,從而造成嚴重的安全隱患。幾十年來,這個問題一直困擾著金屬鋰電池,讓這個理論上“圣杯”一樣的理想技術(shù),無法真正具有實用價值。

陸盈盈的主要研究方向,便是金屬鋰負極的保護機制及電池安全問題,并在該領(lǐng)域取得了一系列重要的進展。她的博士導(dǎo)師、康奈爾大學(xué)教授、美國工程院院士林登·A·阿徹(L. A. Archer)稱贊她博士期間的學(xué)術(shù)成果道:“她在基于納米粒子-離子液體雜化物的新型電解質(zhì)、有機碳酸酯電解質(zhì)這兩領(lǐng)域都做出了開創(chuàng)性的成果,在短短四年的博士研究生學(xué)習(xí)中,她一手解決了公認的電池領(lǐng)域最嚴峻的挑戰(zhàn)”。

在金屬鋰負極的體積效應(yīng)方面,她提出了一種新型三維金屬鋰負極材料,顯著提高了電極的儲鋰能力及循環(huán)壽命,可用于發(fā)展產(chǎn)業(yè)化高能量密度金屬鋰電池;對于威脅電池安全的枝晶生長,她闡述了金屬鋰負極產(chǎn)生枝晶的微觀機理,實現(xiàn)了鋰離子在電極表面的穩(wěn)定電沉積,使得金屬鋰電池可以在擁有高能量密度的同時,兼具高安全性及循環(huán)壽命。而尤為重要的是,她通過強化電極/電解液界面上離子傳遞過程及吸附能,為解決鋰枝晶、體積效應(yīng)等問題提出了新思路。其研究成果對于未來高能量密度鋰電池的開發(fā),以及高效儲能等領(lǐng)域的發(fā)展,都有著重要的意義。

也許在外人聽來可能有點不可思議,研究成果頗豐的陸盈盈,一直覺得自己很普通。陸盈盈說自己從小到大都不是學(xué)霸,也不是最拼命的,小學(xué)和初中甚至一度成績很差。高中階段的目標一直是一所非“211工程”大學(xué),結(jié)果高考發(fā)揮很好,考入了浙大。大學(xué)軍訓(xùn)時,認識了一幫立志出國的朋友,便在他們的影響下,一起考GRE、托福,慢慢走上了出國的道路。而被康奈爾錄取,她說是學(xué)校在她的托福成績上“放了一馬”。在美國期間,陸盈盈遇到了治學(xué)嚴謹、熱愛科研的導(dǎo)師林登·阿徹,終于在他的影響下,開始了自己成果豐碩的科研生涯。一路走來,陸盈盈覺得自己的人生并沒有太多的刻意為之,頗有些“佛系”。但看似順其自然,她卻自始至終都保持著純粹、熱愛、執(zhí)著與堅定。也可能正是這份淡定,讓她始終保持著追求學(xué)術(shù)的初心,持續(xù)不斷地攀爬著科學(xué)的高峰。201412月,“非學(xué)霸”陸盈盈被授予了Austin Hooey研究獎(Austin Hooey GraduateResearch Excellence Recognition Award),這是康奈爾大學(xué)化學(xué)與生物工程系授予研究生的最高榮譽。

至于回國任教,對于陸盈盈來說這并不是一個很艱難的選擇。在自己的家鄉(xiāng)和母校,她有更多的“主人翁的感覺”,“也想為這個國家做一點事情”。在回答《麻省理工科技評論》關(guān)于研究想要達到的目標與目的這一問題的時候,陸盈盈寫下了這樣的答案:

“不忘初心,為下一代鋰電池‘加速度’”。

陸盈盈在頒獎典禮上的演講

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