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黄佳琦课题组实验室一角,架子上为正在测试的电池样品。
丁小青摄
人物简介:
黄佳琦,年出生,年至年在清华大学化学工程系学习,获得工学学士及博士学位,年8月,以预聘副教授加入北京理工大学“人才特区”前沿交叉科学研究院,年晋升为长聘教授,主要开展高比能电池能源化学研究。
前不久,黄佳琦摘得第十七届中国青年科技奖特别奖。该奖项两年颁布一次,特别奖只授予10人。
随着动力锂电池产业快速发展,目前商用锂离子电池能量密度已经接近理论极限。为了在未来产业竞争中赢得先机,国际科学家正寻找有价值的下一代电池新体系。得益于一批科研人员的努力,在这条新赛道上,无论在基础研究还是应用探索上,我国都走在世界前列。黄佳琦就是其中的佼佼者。
破解锂硫电池应用关键瓶颈,开展高质量的原创工作
做高比能电池,黄佳琦说自己恰逢其时。读博士时,他研究碳纳米材料,还开发了超长碳纳米管制备的新方法,科研成绩不俗。年,博士阶段的最后一年,他萌生了一个强烈的念头:将研究成果向应用推进一步。
那时,学术界希望寻找到能量密度更高、成本更低、使用寿命更长的新体系电池,锂硫电池被认为是新体系电池重要发展方向之一。
黄佳琦向记者解释他最初的计划:“硫绝缘,电极的导电性就差,从电极材料基本性质入手,我想借助碳纳米管优异的导电性,打通锂硫电池应用的一个堵点。”
锂硫电池走向实用,两个关键瓶颈摆在科研人员面前:正极动力学缓慢,怎么解决?负极界面不稳定,如何应对?破题,必须搞清楚锂硫电池的反应原理,从根子上着手。
“就像只有熟悉了树干,才能了解一棵树的全貌。处理导电性等问题,不过是在树枝上纠缠。”带着探索“树干”的想法,黄佳琦决定“追本溯源”——开展锂硫电池能源化学基础研究。
挑战接踵而至,由于是全新的电池体系,国际上还缺乏完整的研究范式,从设计实验方法、测试方案再到分析数据,一切都从零起步。
一头扎进去近10年后,黄佳琦一步步接近答案:年,从无到有,提出了催化剂加速锂硫电池反应动力学新原理;年,从有到优,又提出锂硫电池催化剂设计新方法。之后,进一步揭示了锂硫电池金属锂负极固液界面不稳定的机制。
“科研、科研、科研。”这个词,黄佳琦重复了三次。他说,自己的生活很简单,成天“泡”在实验室,不过时刻有科研新想法,日子过得充实又高兴,并不觉得累。
凭借一系列出色研究,黄佳琦团队获得国际同行广泛