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“碳”究者楊全紅：給鋰電池來場(chǎng)大瘦身
時(shí)間:2018-05-02 15:00來源:科技日?qǐng)?bào) 作者:孫玉松
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“科研有時(shí)很簡(jiǎn)單，并不像大家想象得那么高深。科學(xué)家要做的往往是從日常生活中發(fā)現(xiàn)真正的學(xué)術(shù)問題，‘捅破那層窗戶紙’，從而打開一扇窗，望見更遠(yuǎn)的風(fēng)景。”
四月芳菲，校園里的海棠爭(zhēng)相盛開，天津大學(xué)化工學(xué)院教授、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者楊全紅的科研事業(yè)也如鮮花一樣，迎來了綻放。
最近，他的三篇論文在能源領(lǐng)域頂尖期刊《先進(jìn)能源材料》上連續(xù)發(fā)表。而早在今年1月，他還首次提出“硫模板法”，使鋰離子電池變小成為可能，該項(xiàng)成果在線發(fā)表在《自然—通訊》雜志上。
“這才邁出了小小的一步。”4月12日，楊全紅接受了科技日?qǐng)?bào)記者的采訪。談起自己的研究成果，楊全紅顯得低調(diào)而務(wù)實(shí)。平實(shí)的背后，是這位“碳”究者20余年的執(zhí)著與付出。
投身儲(chǔ)能領(lǐng)域，多項(xiàng)研究獲國(guó)際認(rèn)可
干練是楊全紅給人的第一印象。這位45歲教授的研究方向?yàn)樘技{米材料和新型電池材料。1994年從天津大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系本科畢業(yè)后，楊全紅進(jìn)入中科院山西煤炭化學(xué)研究所完成了碩博階段的學(xué)習(xí)。也就是在讀研期間，他開始接觸到碳材料并為之癡迷。
此后，從中科院金屬研究所、法國(guó)科研中心、日本東北大學(xué)和英國(guó)南安普敦大學(xué)，直至2006年回到母校天津大學(xué)建立自己的研究小組，他從未離開過讓他醉心的“碳”，幾乎把全部的精力和熱情都投入到了高體積能量密度儲(chǔ)能器件和碳電極材料的設(shè)計(jì)上，并在石墨烯致密儲(chǔ)能應(yīng)用中取得了一系列關(guān)鍵性的技術(shù)突破。這些成果有望讓手機(jī)、筆記本電腦等電子產(chǎn)品變得更輕、更薄。
為獲得體積更小、容量更高的儲(chǔ)能器件，他的團(tuán)隊(duì)從策略、方法、材料、電極、器件等五個(gè)方面提出了高體積能量密度儲(chǔ)能器件的設(shè)計(jì)原則，為碳納米材料的實(shí)用化奠定了基礎(chǔ)，有力推進(jìn)了基于碳納米材料新型電化學(xué)儲(chǔ)能器件的實(shí)用化進(jìn)程。而這些研究成果都陸續(xù)刊發(fā)在重要的國(guó)際學(xué)術(shù)刊物上，得到了產(chǎn)業(yè)界的認(rèn)可。
走“接地氣”路線，在海報(bào)上畫出成果
“基礎(chǔ)研究要能做出有用的成果，也要能講出有趣的故事。”這是楊全紅時(shí)常掛在嘴邊的一句話。
早在2015年，楊全紅曾受邀在《人民日?qǐng)?bào)》上發(fā)表了《夢(mèng)想如何照進(jìn)現(xiàn)實(shí)》的科普文章，介紹了石墨烯的應(yīng)用前景和產(chǎn)業(yè)化之路。
在楊全紅看來，科研有時(shí)很簡(jiǎn)單，并不像大家想象得那么高深。科學(xué)家要做的往往是從日常生活中發(fā)現(xiàn)真正的學(xué)術(shù)問題，“捅破那層窗戶紙”，從而打開一扇窗，望見更遠(yuǎn)的風(fēng)景。
“接地氣”是楊全紅科研工作的一大特色。在團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)室的走廊里，掛著一幅幅楊全紅親手設(shè)計(jì)的展示海報(bào)，有兩幅圖尤為生動(dòng)形象。
其中一幅圖中出現(xiàn)了玉米、爆米花和壓縮餅干，從玉米到爆米花再到壓縮餅干這個(gè)鮮活的變化過程，被楊全紅用來比喻他的兩項(xiàng)代表性成果：石墨烯低溫負(fù)壓解理技術(shù)和石墨烯水凝膠致密收縮技術(shù)。在另一幅圖中，楊全紅將導(dǎo)電劑導(dǎo)電模型的設(shè)計(jì)過程，畫成了從一碗“疙瘩湯”到一碗“面片湯”。
在楊全紅看來，走“接地氣”路線，不僅能讓科研更有趣，也能讓團(tuán)隊(duì)收獲更多。
成果出爐后，楊全紅也變得更加忙碌。他被邀請(qǐng)去各地作報(bào)告，同時(shí)也將科研的“地氣”傳播給了更多人。
對(duì)于未來，楊全紅希望石墨烯研究能做碳材料“做不好”和“做不了”的事情，要從解決傳統(tǒng)碳材料無法解決的應(yīng)用瓶頸入手，尋找石墨烯的殺手锏級(jí)應(yīng)用。
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鋰電池
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