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年輕中科院院士陳軍的“電池”人生

   2018-01-30 中國(guó)科學(xué)報(bào)92810
核心提示:淺藍(lán)襯衫外搭深色西裝,系一條藏青色、帶有元素周期律花紋裝飾的領(lǐng)帶,陳軍以這樣的裝束同其他60位新科院士一起參加了中科院2017
淺藍(lán)襯衫外搭深色西裝,系一條藏青色、帶有元素周期律花紋裝飾的領(lǐng)帶,陳軍以這樣的裝束同其他60位“新科院士”一起參加了中科院2017年新當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士座談會(huì)。從中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)、學(xué)部主席團(tuán)執(zhí)行主席白春禮手中接過(guò)證書(shū)那一霎,陳軍腦海里想說(shuō)的話,就是感恩、感激、感謝。

陳軍是2017年中國(guó)科學(xué)院新增院士中化學(xué)部最年輕的一位,也是自1977年恢復(fù)高考以來(lái),南開(kāi)大學(xué)本科生中第一位院士,打破了“南開(kāi)本科無(wú)院士”的“魔咒”。

陳軍于1967年出生在安徽省宿松縣,那時(shí)農(nóng)村用電還很難,一個(gè)小手電筒引起了陳軍濃厚的興趣。一按按鈕就能給黑夜中帶來(lái)光明,是什么讓它亮起來(lái)?這束光照亮了他的童年和未來(lái)的科研之路。

1985年,陳軍如愿考入南開(kāi)大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí)化學(xué)。大學(xué)畢業(yè)報(bào)考研究生時(shí)需要選擇研究方向,陳軍選擇了電池這個(gè)當(dāng)時(shí)的“冷門”專業(yè)。此后的20余年里,他對(duì)這一“冷門”充滿興趣,并投入了全部熱情。

1996年至1999年,陳軍在澳大利亞伍倫貢大學(xué)材料系學(xué)習(xí)并獲得博士學(xué)位;1999年至2002年,在日本工業(yè)技術(shù)院大阪工業(yè)技術(shù)研究所任NEDO研究員;2002年,陳軍在日本3年的工作合同到期,毅然決定回國(guó),加入南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院,將學(xué)到的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)貢獻(xiàn)給南開(kāi)和祖國(guó)的科教事業(yè)。

陳軍將2002年回國(guó)并受聘為南開(kāi)大學(xué)特聘教授視為自己獨(dú)立開(kāi)始科教事業(yè)的真正起點(diǎn)。

回國(guó)后,陳軍一步一個(gè)腳印,在自己的“電池世界”中刻苦鉆研,2003年就獲得了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金,2005年入選“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授。

然而,陳軍的科研道路并不是一帆風(fēng)順的。

2003年,陳軍將研究的目光投入到二次電池能量密度最高的“金屬空氣電池”研究。當(dāng)時(shí),他反復(fù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案與環(huán)節(jié),反復(fù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作,可無(wú)論怎樣努力都作不出預(yù)想結(jié)果。正在陳軍懷疑自己“是不是搞錯(cuò)了”的時(shí)候,2006年英國(guó)一個(gè)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)“搶了先”:該團(tuán)隊(duì)在“鋰空氣電池”研究方面率先取得突破并在國(guó)際頂尖雜志《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上發(fā)表了研究論文。

“該論文完全印證了我們的實(shí)驗(yàn)思路,但當(dāng)時(shí)我們就是作不出來(lái)預(yù)想的結(jié)果。我們也不知道問(wèn)題出在了哪里。”回憶起當(dāng)時(shí)的心情,陳軍用“既不服氣,又不甘心”來(lái)形容。

在此后的艱辛探索中,陳軍和他的團(tuán)隊(duì)終于發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題所在——“鋰空氣電池”實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到的惰性氣體氬氣保護(hù)的“手套箱”漏氣,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)原材料遇到氧與水的氧化失效,從而總是不能作出預(yù)想結(jié)果。

這樣的陰差陽(yáng)錯(cuò),讓陳軍錯(cuò)失在“鋰空氣電池”研究領(lǐng)域拔得頭籌的良機(jī),但他并未因此氣餒放棄,在此后的日子中,不斷充電、積聚能量,并釋放出越來(lái)越強(qiáng)大的“電流”:帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在室溫條件下研制出成本低廉、性能優(yōu)良的“鋅空氣電池”,美國(guó)兩院院士古迪納夫評(píng)價(jià)為“室溫合成的納米尖晶石展現(xiàn)出優(yōu)異氧還原和氧析出催化性能”;研發(fā)了高容量、高穩(wěn)定性的金屬氧化物電極材料,康奈爾大學(xué)材料化學(xué)家阿徹評(píng)價(jià)其材料“已成為下一代鋰離子電池高能電極材料的研究范例”;構(gòu)建出“新型鈉/鎂—硫化物”電池,該領(lǐng)域?qū)<亿鏂|教授認(rèn)為“在低成本和穩(wěn)定的鈉離子電池應(yīng)用中展現(xiàn)出光明的前景”……

陳軍的辦公室內(nèi)掛著這樣一幅書(shū)法作品:“合抱之木,生于毫末;九層之臺(tái),起于累土;千里之行,始于足下。”這是陳軍做事的風(fēng)格,也是他教育學(xué)生的名言——任何事業(yè)都應(yīng)從小事做起,并勤奮堅(jiān)持。“當(dāng)選院士是新起點(diǎn),一定要以老一輩科學(xué)家為榜樣,更加靜心做好能源化學(xué)的科學(xué)研究和教書(shū)育人工作。”育人和科研,是20多年前陳軍作為“實(shí)習(xí)研究員”留在化學(xué)系時(shí)許下的“初心”。

千淘萬(wàn)漉雖辛苦,吹盡黃沙始到金。這是陳軍最喜歡的兩句詩(shī),在今后的“電池人生”路上,他將繼續(xù)勤奮積累、不忘初心——那是對(duì)待科教事業(yè)一片熱誠(chéng)的赤子之心。
 
標(biāo)簽: 電池
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