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探索锂电池的魅力!浙江大学这位十佳大学生用兴趣指引人生
2021-09-06 17:05:00   来源:麦麦谈教育   

他,立志于将一块小小的锂电池做到极致,为新型电池技术从实验室走向产业化做出努力,为我国新能源产业发展贡献力量。

他,四岁习笛,曾任浙大文琴民族乐团学生团长。策划参演百场国内外演出,受邀率领团队在国家大剧院进行专场演出,代表浙江大学斩获多项大奖。

他就是来自浙江大学化学工程与技术专业2020级博士生、浙江大学第十一届“十佳大学生”荣誉称号获得者——张魏栋。

 

一、兴趣指引人生方向

初入浙大,张魏栋便选择了进入化学化工专业学习。对于这门常人眼中“难啃”的基础学科,他深知没有捷径可走。“只有付出足够的时间将基础打好,才有勇往直前的底气”。在强化基础理论的同时,张魏栋寻找适合自己的道路,利用学校提供的优秀资源和平台一步步提升自己。

张魏栋直言“学习书本知识就如同画圈,而研究生阶段是要在圆圈外的一个角上不断向外拓展,只有沉心探索,才能有所成就。”在他看来,认清个人的兴趣所在和人生追求是成功的第一步。

不知道自己适合什么?那就多去尝试。这是张魏栋给出的答案。在本科阶段,他不断尝试体验不同研究方向的课题小组,寻找着适合自己的领域。经历过催化化学的奇妙,也感受过有机化学的硬核,最终,他选择加入陆盈盈老师的团队,从事高能量密度锂金属电池体系设计方面的研究,将锂电池这一小块具有无限魅力的“未来精灵”作为自己的研究领域。

是良师,亦是益友。导师陆盈盈的带领下,张魏栋在这个温暖如家的团队中,结识了志同道合的同学,培养了一流的科研能力,锻炼了坚毅的品格。“在这里,我找到兴趣所在,并不断为之努力”,在导师的指导下,张魏栋共发表17篇SCI论文;科研进展入选2019年度启真杯学生十大学术新成果,申请专利五项;先后获得两次国家奖学金、唐立新奖学金。

 

张魏栋发表在高水平学术期刊的论文

二、创新才是不二法门

在电池产业产能转化的紧要关头,锂电池核心技术长期被日韩等国垄断。张魏栋明白,在新能源产业蓬勃发展的当下,锂电池就和手机芯片一样重要。不想受制于人,被“卡脖子”,就必须加紧时间研究,掌握核心技术。

只是一颗小小的电池,它却带给科研人员十分巨大的的技术挑战。回顾锂电池技术的研究历程,有一个技术难题困扰了学术界和工业界将近半个世纪。在早期,锂电池负极表面在使用的过程中会产生很多针状的沉积物,这会导致锂电池短路甚至爆炸。而要解决这一问题,就要深入去研究锂电池失效的机理。但摆在张魏栋及其团队面前的难题是,如何跨学科研究合作来克服锂电池负极产针状沉积物这一世纪难题。

要解决这一跨学科的难题,就要与其他领域的研究人员密切合作。导师陆盈盈在这一过程中起到了至关重要的作用,她竭尽所能为张魏栋所在的研究团队提供帮助。众人拾柴火焰高,在她的带领下,研究团队与康奈尔大学展开合作,并且联系本校的机械学院,冷冻电镜中心等相关团队共同研究,达到了事半功倍的效果。

在大家的不断努力下,张魏栋所在的团队从电池起火的根源出发,调节电极界面的离子传导机制,对电池体系进行了全方位的功能化革新,实现了微米级块状金属锂沉积,电池循环寿命提升12倍,科研成果发表于Science Advances, Advanced Materials等国际知名期刊。

 

(图为:张魏栋申请的专利)

三、扎根工厂放大科研成果

张魏栋深知,在实验室到工厂车间的知识转化过程中,科研与生产之间还有着不小的距离。

从企业的角度来看,我们科研工作还有很多不足。”在与企业的交流过程中,张魏栋发现,他所在的科研团队更多关注于锂电池的理论和极限性能,而企业方面更多关注于锂电池的安全性与使用寿命。这一差别对他的科研工作提出了不小的挑战,也让他明白,科研的本质在于更好地服务社会需求

那段时间,他几乎每个月都要去工厂车间,与工人交流沟通,了解企业实时需求,努力让科研成果和企业需求紧密融合,放大科研的实际效果。

功夫不负有心人,到目前为止,他的研究成果已经逐步从实验室迈向产业化。而在这背后,是他对于科研本质的深刻思考和经历的一次次失败。他相信在不远的将来,新型锂电池就会被装入新能源汽车、手机等产品,推动传统产能转型升级。

 

张魏栋在实验室

四、文理兼修活出多彩人生

有异于传统印象中的理工男,现实中的张魏栋,是一个帅气开朗的阳光男孩,过着丰富多彩的生活。

 

生活中的张魏栋

除了潜心探索科研学术之外,张魏栋还擅长吹奏竹笛。曾任浙大文琴民乐团团长的他,代表浙大获得了全国大学生艺术展演一等奖;曾受国家大剧院邀请,在国家大剧院进行专场演出;也曾受国家汉办邀请,赴日本、美国等国家进行交流演出。他用个人的实际行动积极向世界传播中华文化,讲好中国故事

 

在演奏竹笛的张魏栋

竹笛是我生命中的一部分,帮助我调节生活节奏,缓解科研压力。代表浙大参加大型演出算是圆了我从小的音乐梦想”,张魏栋笑着说。

文明其精神,野蛮其体魄”,除了竹笛这一爱好,他还长期坚持着健身的习惯。他深知,只有拥有健康的身体,才有充沛的精力投入到所热爱的事业上。正如其导师陆盈盈对他的评价:“张魏栋同学德智体美劳全面发展,是一名难得一遇的卓越浙大学子”。

 

张魏栋在国际学术会议上发表演讲

虽已取得了不错成绩,但是张魏栋却始终保持着一颗谦逊的心,他说实验室中仍有许多科研难题和挑战等待他和研究团队去探索克服,他希望可以进一步解决锂电池的本征安全性,顺利推进研究转化。同时张魏栋也希望后浪们能够坚定信念,秉持初心,脚踏实地,继续前行,为国家发展贡献自己的力量。用实际行动发扬习近平主席提倡的“三牛”精神,不忘初心,砥砺前行,争当为民服务孺子牛、创新发展拓荒牛、艰苦奋斗老黄牛。

相信在不远的将来,张魏栋所在的科研团队一定能够勇攀高峰,为我国新能源产业发展贡献力量。

 

文字记者:浙江大学融媒体中心学生记者团 何伊言

图片由受访者本人提供

今日编辑:浙江大学融媒体中心学生记者团 何伊言

责任编辑:李灵

 

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