问:您可以介绍一下目前团队的成员和主要科研方向吗?
姚霞银:我们是固态二次电池团队,目前共有30余人,包括研究员及副研究员各1人,博士后4人,助研/工程师3人,研究生20余人。团队面向新能源汽车与大规模储能等国家重大战略需求,聚焦固体电解质材料、电极/固体电解质界面优化、固态电池技术等方面进行研究,并构建相应的固态电池体系,包括固态动力锂二次电池、固态锂/钠硫电池、固态钠电池以及固态金属空气电池等,已建成国内一流的固态电池相关材料与器件制备和表征平台,获得国家科技部、工信部、基金委、中科院、浙江省、宁波市以及企业等多个项目的支持。
固态二次电池团队
问:您可否谈谈团队发展的愿景?
姚霞银:我们的研究聚焦在固态二次电池,这是一个有望解决商业化锂离子电池发展瓶颈的一个技术,我希望在未来长时间地坚持我们的研究方向,踏踏实实地推进领域的发展,打造国内一流的全固态电池研究团队,特别是在基于硫化物固体电解质的全固态锂二次电池方向,争取有所突破。一方面,在基础研究上加深对关键材料与技术的理解,突破材料制备、界面优化、单体电池设计等技术壁垒;另一方面,从工程应用角度出发,实现关键材料的规模化制备并研制大容量全固态单体,为高安全、高能量密度全固态二次电池的发展贡献力量。
问:对于您的研究工作,最令您骄傲的内容或结果是什么呢?
姚霞银:目前比较满意的是在全固态二次电池界面研究方面的一个工作,相关内容已于2016年发表在Nano Letters,该结构设计其实是完全借鉴了我在博士期间的工作思路。博士期间我们做有机无机纳米复合材料,一直都在追求好的界面相容性,从而使无机纳米颗粒在高分子基体中能够均匀分散且不团聚。我进组时,课题组已经实现了二氧化硅纳米颗粒在聚酯基体中的单颗粒分散,但是作用机理不明,这便是我的博士任务。在导师指导下,我们认识到在原位聚合过程中,二氧化硅表面原位接枝了聚酯分子链起了关键作用,这层接枝层与聚酯基体成分完全一样,只是分子量存在差异,阻止了纳米颗粒团聚,同时提高了与基体的相容性。那么我们考虑在全固态电池中,活性物质与硫化物固体电解质在充放电过程由于体积效应和电化学势的差异往往会导致固固接触失效和界面不兼容,基于上述原理在活性物质表面原位生长硫化物电解质,我们解决了这一难题,而且这个方法具有一定的普适性。看似不相关的研究,如果能够学会跨界思考,往往效果更意想不到。
问:您对于课题组开展的研究领域的未来有何展望?
姚霞银:以固态电解质取代传统液态有机电解液的固态电池,有望解决传统锂离子电池能量密度偏低,并同时彻底解决电池的安全性问题,符合未来大容量二次电池发展的方向,是电动汽车和规模化储能的理想电源之一。固态电池在未来三至五年内将逐步推进产业化,同时全固态电池随着技术的进步,也将逐步向产业化迈进,可以预期,固态电池未来可以用得更持久、更安全,也将给人们的生活带来更多的便利。
问:您可否谈一下您指导研究生的体会?
姚霞银:非常高兴看到课题组部分同学在一段时间内取得成果,我想说这部分同学们取得好的成果绝大部分都是来自他们自身努力,我在其中的作用就是不折腾、不打扰,给他们提供一个好的平台。我给大家确定好研究方向,鼓励他们坚持下去,中间尽最大可能不随意更换他们的研究课题,非不可行的方案,一般不否定,对博士后也是一样,希望大家能多花时间对所做的领域有最深刻的理解,从而能做出有影响力的工作。对不适应这种培养模式的同学,会更具体地安排相应的课题,对他们进行科研素养的训练,提升他们的科研信心,从而激发他们的动力,让他们从被动接受课题指派,到主动提出问题、分析问题以及解决问题,从而具备独立从事科学研究的能力。
问:您常与学生交流,有什么特别的感受,或者令您印象最深刻的学生或事情?
姚霞银:通常,每两周我都会与全组学生一对一交流一次。每位同学课题不同,难度也不尽相同,因此进展也有快有慢。当同学们提出自己的想法或取得不错进展时,我真心替他们高兴。当然,我更喜欢的是除了两周一次的交流外,主动找我沟通的同学,他们往往有一瞬间的发现,与我分享,且这种发现往往是意料之外的。正如我们今年在Nano Today上发表的一篇文章,便是万红利博士一个不经意的发现,并敏锐地捕捉到了,之后我们与王春生老师合作,将内在的机制做得比较透彻,所以取得了不错的成果。偶然虽然不常发生,但我觉得偶然往往是大量研究工作积累的必然,因此希望同学们与导师多交流、多分享。
问:您认为什么是科学工作者最重要的品质?您对有志从事科学研究的青年学生有什么建议?
姚霞银:我觉得最重要是坚持,同时要能吃苦耐劳,如果要加一条的话就是坚持吃苦耐劳。走出舒适区,不断提升科研水平,把自己研究的小领域琢磨透彻。毕业时,对自己研究小领域的理解要超过自己的导师。此外,学有余力的话,也可以多了解一些其他领域的知识,做到相互借鉴,融会贯通。
问:您对于研究生的职业发展规划求职或深造有什么建议?
姚霞银:希望同学们根据自己的实际情况定位。有志于走学术道路的,可选择出国或者继续做博士后,进一步提升自己的学术水平;期望进入工业界或政府部门为人民服务的,平时也可多关注和学习相关的新知识,提前为新的工作岗位做一些准备。
导师寄语
转自甬者有才
(编辑整理:宁波材料所研究生新媒体中心/甬者有材编辑部 张顺达 桑娜)
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