百年清华

“持久续航”!这位东大老师的科研人生很“来电”

2023-11-24 | 来源 东南大学2023/11/7 |

今年5月,材料科学与工程学院胡林峰教授课题组创制了一种基于非金属铵离子存储的新型水系电池,并在材料化学领域顶刊德国化学学会Angewandte Chemie Int. Ed.上发表相关论文。今天,我们一起走近他的科研故事……

胡林峰,东南大学青年首席教授、博士生导师。2007年硕士毕业于清华大学材料学院,2010年于日本筑波大学/国立物质材料研究所NIMS获得博士学位,2020年就职于东南大学。主要从事多价金属离子的输运机制及高安全性储能器件研究。在Advanced MaterialsAngewandte ChemieEnergy Environ. Sci.等期刊发表论文100余篇,他引9500余次,9篇入选ESI高被引论文。入选江苏省杰青,以参与人获得上海市自然科学一等奖一项,兼任中国硅酸盐学会特种陶瓷分会理事、江苏省复合材料学会专委会委员、南京市复合材料学会理事。

20+的锤炼打磨:做学术——摩擦起电

拉开抽屉,一份已经微微泛黄的纸质论文映入眼帘。这是15年前胡林峰在海外攻读博士学位的时候,导师指导撰写的第一篇论文。翻开论文,其间布满了修改建议,红色字迹清晰端正。

“这只是二十多遍修改稿的其中一版。”十几年前,他初来海外求学,在导师的指导下攻克了一个又一个的难关,却在学术论文撰写和投稿这里“屡屡受挫”。二十多版论文修改的过程中,导师亲笔写下的数百条批注和评论,仿佛在指引着他去找寻合格论文的标准。

最终,修改了近三十遍的论文终于在导师那里正式通过。经过了这样一个反反复复打磨的过程,论文在后面的投稿审稿过程中就变得很顺利了。

攻读博士学位期间,与胡林峰反复摩擦的不仅是论文撰写,还有对于材料人而言必不可少的实验动手环节。

日本的实验室管理方式不同于国内,学生要做实验,必须快速学习并亲自操作各种设备。不仅如此,日本的仪器操作指导老师常常用日语讲解。胡林峰还得克服与指导老师之间的语言障碍,去记下复杂的操作流程。咬文嚼字、反复记忆,直到熟稔于心,他为此付出了很多时间和精力。

这段经历虽然煎熬,但胡林峰回忆起来却也品出了甘甜,他笑着说:“老话说,‘艰难困苦,玉汝于成’,环境太安逸了,反而不利于提高自己的能力。”正是求学岁月的锤炼打磨,让科研刚刚起步的胡林峰日渐“摩擦起电”。

让乌龟赶上兔子:搞科研——“发电”前行

在胡林峰的眼中,新型离子电池及其关键材料的研究就像是“龟兔赛跑”:如果把电池内部不同离子的运输看做“赛跑”,那么半径小、电荷小的锂离子就能够跑得更快,因而电池的性能也就更好。因此,提升非锂类金属离子在材料内部的运输速度,让这些乌龟(非锂类金属离子)速度接近或者达到原本领先的兔子(锂离子),是研究新型离子电池的关键和难点。

三年前,胡林峰在东南大学组建起了“高安全性水系储能材料及器件”研究团队。自此,一间办公室、一间实验室成为了胡林峰在东大的“家”。

胡林峰将厚重的资料和珍藏的论文从家中搬来办公室,在书桌对面的墙上挂起一块小白板,写满专业领域的英文单词。那块白板上的学术用语,每隔一段时间就会更新一轮,仿佛成了他办公室里一道流动的风景。

而让胡林峰满心牵挂的另一个地方,是他的实验室。尽管办公室和实验室相距较远,不出差的情况下他几乎每天都要来回穿梭许多遍。在这里,他和学生们一起目不转睛地观察实验现象,讨论着这里需要解决、那里还能精进。他惦记着实验细节与设备安全,关注着每个人的实验进展。“从一个人到一群人,感觉责任更重了。”胡林峰如是说。

为了让乌龟赶上兔子,胡林峰这条道路上稳扎稳打、持续“发电”,迄今为止,已发表论文一百余篇,主持国家自然科学基金五项、省部级项目八项,参与国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项、国家电网公司总部科技项目各一项,获得国家级青年人才、江苏省杰青和上海市自然科学一等奖。

在许多人看来,胡林峰已经足够优秀,但他却总说:“我做得还不够。”精益求精、止于至善是他在科研道路上永恒的追求。

垃圾桶里捡“金子”:教学生——持续“供电”!

在胡林峰看来,科研上的失败不一定是坏事,垃圾桶里也能捡回“金子”。

曾经有一次,学生制备新材料时实验失败了,将废弃品丢进了垃圾桶。但胡林峰却将“失败样品”从垃圾桶里捡了回来,带着学生重新研究。近一年的反复琢磨与确认,这个“失败样品”的比电容量达到当时所有赝电容材料的最高值。随着研究的深入,他特地联系了国外的同行开展同步辐射粉末衍射实验的合作,将这份“失败样品”进行了精细的晶体结构解析,获得了准确的晶体结构数据。这一新材料随后被国际衍射数据中心ICDD收录,相关论文也得到了同行的广泛认可和好评,成为当年度的ESI高被引论文。

对胡林峰来说,教学的方式也不止一种,他非常关注创新的思维。

发现学院缺少能源材料与材料化学方面的课程之后,他主动申请了这方面新课程的开设——《材料化学》和《新型离子电池及其关键材料》。然而,为了上好这些课,他自编讲义,从讲课内容的选取到讲授层次的设计,再清晰地呈现在课件上,足足准备了一年多。不局限于固定教材,也不拘泥于传统的基础理论教学,胡林峰精心挑选内容,添加了能源化学领域最新的科技前沿动态,并用科技史的形式带领同学们穿越材料科学发展的长河,激发学生的专业兴趣。

辛苦的付出在一年后开花结果,用心又有趣的课堂收到了大家的好评。胡林峰笑着说:“虽然是早上八点,但大家一节不落地来上课,让我很受鼓舞。”

他热爱材料科学,也想带着更多人走进这个瑰丽的世界,努力用自己的“电量”,点亮更多人前行的明灯。

对于胡林峰教授来说,科研人生就像他所研究的电池一般“持久续航”。精彩的故事未完,高峰永远等待勇者去攀!


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