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8月13日,国际顶级期刊《自然》刊登了题为“Delocalized Electrolyte Design Enables 600 Wh kg⁻¹ Lithium Metal Pouch Cells”的研究论文。这项突破传统锂电池性能瓶颈的成果,第一作者是来自天津大学—新加坡国立大学福州联合学院(简称福州联合学院)2022级博士生黄贺。以第一作者身份登上《自然》,这位青年科研人用实力书写了属于中国青年的科研答卷。

突破传统:“离域化”设计解锁能量密度新巅峰

传统锂电池电解液受限于单一溶剂化结构,成为提升能量密度的关键瓶颈。黄贺创新性提出“离域化”电解液设计理念,打破原有束缚,构建出自由多样的溶剂化环境,显著提升离子传输效率与界面稳定性。基于该突破,团队首次实现了能量密度超600 Wh/kg的软包电芯及480 Wh/kg模组电池,为高比能电池发展开辟全新路径。

厚植沃土:国际化平台铸就科研硬实力

从实验室构想到登上《自然》殿堂,离不开国际化育人体系的强力支撑。黄贺特别提到:“福州联合学院不仅搭建了与全球顶尖学者对话的桥梁,更促成了与宁德时代等头部企业的深度合作。”在福州联合学院学术带头人、天津大学胡文彬教授与新加坡国立大学谢建平教授的指导下,黄贺充分融合两校顶尖科研资源,将材料科学与人工智能技术交叉创新,依托国家储能技术产教融合创新平台等国家级基地,大幅加速研发进程。

攻坚克难:团队力量破解科研迷局

面对研究中层出的挑战,黄贺坦言“整个过程充满考验”。在胡文彬教授、韩晓鹏教授等团队导师的精准指导下,依托福州联合学院先进的科研条件与协同创新的浓厚氛围,关键技术难题被逐一攻克。他特别强调科研方法的重要性:“胡老师教导我们要从实际问题出发,实验与思考深度结合,避免低效试错。”

落地生花:论文成果飞向祖国蓝天

目前该技术已进入工程化应用阶段。团队建成高能金属锂电池中试线,产品成功应用于三款国产微型全电无人机,续航时间提升约2.8倍。现已掌握“材料-电解液-电极-电池”全链条核心技术,实现高一致性批量生产,预计今年下半年全面投产,生动践行“把论文写在祖国大地上”的科研使命。

导师领航:顶尖团队培育创新火种

胡文彬教授:天津大学讲席教授、科学技术发展研究院院长、天津大学-新加坡国立大学学术带头人,曾担任天津大学材料科学与工程学院院长、上海交通大学特聘教授。国家杰出青年科学基金(2011年)、国务院政府津贴(2012年)获得者,中组部万人计划科技领军人才(2017年),科技部创新人才推进计划重点领域创新团队“能源领域用关键材料”负责人。兼任国务院第八届学科评议组成员、第七届和第八届教育部科技委材料学部委员、“十二五”科技部“863计划”新材料领域先进结构与复合材料主题专家、中国腐蚀与防护学会副理事长、中国有色金属学会常务理事、中国材料研究学会理事。研究方向为纳米催化与能源新材料、材料腐蚀与防护的研究与开发,近十年在NatureNature EnergyNature CommunicationChem. RevChem. Soc. Rev.、 Adv. Mater.、Angew. Chem.等学术期刊发表SCI收录论文500多篇,被SCI他引超过30000次,连续入选科睿唯安全球高被引科学家名单。

第一作者:黄贺

天津大学-新加坡国立大学福州联合学院博士研究生,主要研究方向为高能锂电池、电解液、电极界面、高电压正极等。相关成果在Nature、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.等学术期刊发表SCI收录论文。

“科研如同扎根,目标立稳才能茁壮成长。”黄贺以习近平总书记对青年的寄语勉励学弟学妹。这位青年科学家正朝着电池领域的新高峰继续攀登,而福州联合学院“国际化、跨学科、重应用”的育人沃土,将持续滋养更多科研梦想绽放世界舞台。