清华大学张强:我们做科研就是要解决真问题、真解决问题


来源:中国粉体网   乔木

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我更看重的是解决研究领域的真问题,这才是科研价值所在。

——清华大学化学工程系教授张强


个人简介:


张强,清华大学长聘教授、博士生导师。


曾获得国家自然科学基金杰出青年基金、教育部青年科学奖、中国青年科技奖、北京青年五四奖章、英国皇家学会Newton Advanced Fellowship、清华大学刘冰奖、国际电化学会议Tian Zhaowu奖。曾获得教育部自然科学一等奖、中国化工学会基础研究成果奖一等奖等学术奖励。2017-2020年连续四年被评为“全球高被引科学家”。


近年来,致力于将国家重大需求与基础研究相结合,面向能源存储和利用的重大需求,重点研究锂硫电池的原理和关键能源材料。提出了锂硫电池中的锂键化学、离子溶剂复合结构概念,并根据高能电池需求,研制出复合金属锂负极、碳硫复合正极等多种高性能能源材料,构筑了锂硫软包电池器件。这在储能相关领域得到应用,取得了显著的成效。


担任国际期刊Angew Chem首届顾问编辑、J Energy Chem, Energy Storage Mater副主编,Matter、Adv Energy Mater、Chem Commun、InfoMat、化工学报、储能科学与技术等期刊编委。


研究方向:


能源材料化学:金属锂负极、锂硫电池、电催化、储能技术及转化。


勇攀锂电技术科研高峰


2009年,张强在清华大学读完博士后,又前往美国、德国完成了博士后研究。在国外的这几年,让张强坚定了从事新能源材料研究的决心。


“锂电池的概念从欧美发轫,在日本得到了产业化,中国虽然起步晚但是发展快,尤其在储能领域,近年来中国一直走在国际前列。”张强说。在国外做研究的几年,不仅使他摆脱了思维惯性,打开了国际视野,也结合国家发展需求确定了他的研究方向。


在张强看来,相较于欧美,我国能源结构长期处于多煤、贫油、少气的状况,再结合国际能源研究前沿,新能源必将是我国未来发展的重要方向。


2011年,张强刚回国,就一头扎进实验室。当时,学术界正寻找能量密度更高、成本更低、使用寿命更长的电池体系,锂硫电池体系被认为是重要发展方向。


然而,锂硫电池体系反应机理复杂,存在安全性有待验证等一系列难题。张强组建了一支本硕博科研团队,带领团队攻关。他们研究锂硫电池的物理、化学机理,论证应用的可行性,推动前沿认识深入,助推我国在该领域的基础研究跻身世界一流水平。凭借出色的成果,张强获得了广泛的学术认可。


从做出纽扣级别的小电池样品到设计出能够规模生产的大电池,虽然合成路径相似,但其中涉及工艺验证、参数调整等非常复杂的工作。那段时间,张强和学生反复煅烧、打磨、测试样品,产品不达标就一遍遍推倒重来……功夫不负有心人,张强和他的团队终于攻克了规模化生产的技术难题。


“科研不是闭门造车,我们的研究要面向国家重大需求。”张强说。近些年,着眼锂电池未来5至10年的技术需求,张强确定了多个前沿课题并展开研究:用人工智能预测分子性质,替代人工实验方法,更高效、精准地找到能源材料,设计出更安全的电池体系;发展高性能的锂电池储能体系,帮助绿电并网调峰、调压……


他时常带着团队成员,进工厂、下车间,了解产业界的动态和需求。“一定要到现场去看进展、找问题。我们做科研就是要解决真问题、真解决问题。”张强说。


课题组涌现一批优秀人才


张强热爱科学和教育事业,善于根据学生的自身特点和成长路径因材施教。张强组建的科研团队全过程融入“科教融合”教育理念,以科学研究平台为教育资源,引导学生在解决实际问题中提升能力,培养出一批优秀人才。所指导的研究生中,程新兵,彭翃杰,唐城,张学强,陈翔等获得清华大学学术新秀;李博权,张学强,元喆,王瀚森,钟玲,赵长欣等获得清华大学特等奖学金;陈筱薷,赵长欣等获得全国挑战杯特等奖。“张老师鼓励我们面向应用需求、努力开拓创新,发现真问题、提出新策略。”陈筱薷说。


参考来源:清华大学官网、中国教育报 《勇攀锂电核心技术科研高峰——记清华大学化学工程系张强教授团队》、人民日报《清华大学化学工程系教授张强—— “我们的研究要面向国家重大需求”》等


(中国粉体网编辑整理/乔木)

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