浙江大学范修林研究员:让科研成果聚焦国民经济主战场


来源:中国粉体网   乔木

[导读]  浙江大学范修林研究员:让科研成果聚焦国民经济主战场

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个人简介:

范修林,浙江大学“百人计划”研究员,入选国家青年人才计划,博士生导师。分别于2007年和2012年从浙江大学材料科学与工程系获得学士和博士学位。2013年开始在美国马里兰大学从事博士后研究,2017年4月晋升为研究科学家。2019年入选国家级青年人才计划,同年8月加入浙江大学材料科学与工程学院担任“百人计划”研究员。主要从事二次电池(包括锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池等)等能源存储器件的界面工程及相关电解液/电解质的设计研究,在Science, Nature Nanotech., Nature Mater., Nature Energy等期刊发表SCI论文150余篇,引用次数>26000,h-index=83,i10-index=173。连续多年入选科睿唯安(Clarivate)全球高被引科学家,入选2020年中国新锐科技人物。


研究方向:锂离子电池、钠离子电池、电解液/电解质、固态电解质、储氢材料等


儿时便立下梦想


范修林小时候生活在山东中部的一个小山村。90年代的山东,每到晚上农村必然会停电。邻居家里有村子里唯一一个被叫做“电瓶”的东西,让范修林感觉非常神奇。从那时起就有一个梦想,让“电瓶”可以装更多的电,同时价格更便宜,让怕黑的孩子不再畏惧黑夜的降临。因此,本科之后选择了二次电池储能领域。


得遇良师,获益良多


在范修林的整个科研过程中,有三位导师对他影响最大。首先是他的博士后期间的导师王春生老师,王老师潜心于电化学领域30余年。他纯粹而专注的科研精神和尖锐而深邃的洞察能力让范修林为之钦佩。一直以来,王老师每天早上9:00到办公室,晚上9:00点以后才回家,不管深夜还是凌晨,王老师经常与范修林讨论问题。


范修林在马里兰时也遇到了另外两位锂电领域的巨擘。首先是许康老师,许康老师两篇经典传世之作Chem. Rev.,一举奠定了在电解液领域的宗师地位,与之学习探讨过程中,获益良多。许康老师经常6点下班,之后先小憩至9、10点左右,然后通宵达旦工作至凌晨3、4点。其次是锂-硫领域的“风清扬”张升水老师,张老师思维极其敏锐,善于利用最简单的实验来证明复杂的机理,功力已臻化境,并且始终亲力亲为,以一己之力将自己的引用次数提升至近20000次。


从三位导师身上,范修林切实理解了莫泊桑的那句至理名言:一个人以学术许身,便再没有权利同普通人一样生活。当然,这一过程也必然伴随着“山穷水复疑无路,柳暗花明又一村”的惊喜。


在三位老师的影响下,范修林作为导师,更注重培养学生坚忍不拔的毅力和独立的开创精神。范修林表示:“在这个浮躁的当下,优秀的学生应该要能沉下心来建立立体的知识构架。在与先贤们对话,尊重先贤们的同时,要不拘泥于先贤们的思想。


10分钟快速充放,电池新方案登《自然》


随着全球清洁能源革命的持续推进,锂离子电池凭借其高能量密度、长寿命、无记忆效应和低自放电率等优势,需求激增,呈现指数级增长,尤其在电动汽车领域。但锂离子电池的充电速度、工作温度、安全性依旧是制约电动汽车进一步发展的瓶颈。


范修林研究员团队长期致力于锂离子电池研究。要实现快充的突破,电解液的特性至关重要。于是,范修林团队选择了从电解液下手,开展了长达4年的研究。



范修林科研团队


近期,范修林团队开发并验证了一套新型极端电解液设计原则,打破了传统的锂离子传输模式,并为具备特殊物化性质的电解液开辟了一条全新的研究途径。


基于此理念,团队设计出一款新型电解液,不仅能够支持高比能锂离子电池在-70℃到60℃的超宽温区内进行可逆地充放电,还可以使得高能量密度锂离子电池在10分钟内完成快速充放电。这项研究于北京时间2月29日刊发在国际顶级期刊《自然》。


对于未来应用方向,范修林研究员认为当前电池成本还比较高,可以率先在极地科考、空间探测、海底勘探等极端温度情况中应用。而随着电解液技术的不断攻关迭代,范修林研究员对新型锂离子电池装配到新能源汽车很有信心。“目前,我们团队已经与相关企业开展紧密合作。”


“我们的电解液设计原则不仅对极端工况下锂电池有效,随着研究的深入,我们发现其对钠离子电池和钾离子电池也十分有效。”范修林研究员说,“这也将让科研成果聚焦国民经济主战场,更好服务‘双碳’目标,推动能源绿色低碳发展。”


参考来源:

1.浙江大学官网

2.MaterialsViews《Wiley人物专访之青年科学家访谈—浙江大学范修林研究员》

3.浙江大学《10分钟快速充放,浙大电池新方案登<自然>》


(中国粉体网编辑整理/乔木)

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