? ?本期訪談嘉賓為清華大學深圳研究生院李寶華教授
李寶華，清華大學深圳研究生院教授，博士生導師，能源與環境學部主任。現任國家工信部工業節能與綠色評價中心主任，炭功能材料國家地方聯合工程實驗室副主任，973項目專家組成員，廣東省電動汽車標準化技術委副主任，廣東省先進電池與材料工程技術研究中心主任，材料與器件檢測中心（CNAS認可實驗室，CSA授權）主任，中國材料與試驗團體標準委員會電池及其相關材料領域委員會（CSTM/FC59）主任委員，Wiley旗下Energy & Environmental Materials?期刊副主編。 在高效能量存儲與轉換器件及新能源汽車領域有近20年研究工作經驗，主持包括國家重大科學研究計劃（973）項目子課題、國家自然科學基金重點項目子課題、省重點研發計劃、地市級專項以及企業合作等30余項科研項目。2010年“汽車用動力型鋰離子電池系統的開發和產業化”獲廣東省科學技術二等獎，2014年“石墨烯基碳納米材料宏量制備、界面組裝和應用”獲天津市自然科學一等獎，2015年入選廣東省“特支計劃”科技創新領軍人才，2016年獲“清華大學年度教學優秀獎”，2017年“高性能鋰離子電池用石墨和石墨烯材料”獲國家技術發明二等獎（第三完成人）。 迄今已發表論文240余篇，其中16篇ESI高被引用論文（TOP 1%），SCI引用8000余次，H因子52。申請中國發明專利136項，已授權73項、PCT 專利12項、獲得授權美國專利1 項、日本專利1 項。實現了30項專利技術成果轉移及應用，包括鋅離子電池技術轉讓和產業化，汽車用動力型鋰離子電池的開發和產業化，納米結構磷酸鐵鋰材料的技術轉讓和產業化，高性能鋰離子電池用石墨和石墨烯材料的應用等。
能否請您先簡單介紹一下您課題組的科研工作？ 李寶華:?我們課題組研究工作聚焦于碳基電化學儲能材料與器件的開發，主要包括先進碳基/非碳電極材料，固態/準固態電解質的設計以及系列碳基電化學儲能器件的組裝、儲能機理和原位表征方法的研究。經過近二十年在電化學儲能材料與器件領域的研究，解決了電化學儲能技術中的一系列核心瓶頸問題，實現了高密度能量儲存結構、高效率能量輸運網絡、高穩定性組分和高效界面在電化學儲能材料中的統一，推動了高性能鋰離子電池產業化。與ATL、CATL、BYD、BTR、欣旺達、翔豐華等新能源領域的龍頭企業建立了“產學研”合作關系，迄今實現了30項專利技術成果轉化和應用，以及科技成果從理論研究到產業化應用的跨越。
對于您研究的儲能器件，您能介紹一下目前您課題組的前沿進展嗎？您對于該方向有何展望？
李寶華:?目前我們課題組在儲能器件方面的最新研究主要包括以下方面： （1）室溫鈉硫電池領域：室溫鈉硫電池存在鈉多硫化物穿梭效應、鈉枝晶生長及多硫化物轉化的動力學差等瓶頸問題，我們開發了具有高離子電導率和高電化學穩定性的室溫鈉硫電池用復合電解液(Nat.Commun., 2018, 9:3870)以及具有高電導率和星狀網絡結構的凝膠電解質(Angew.Chem.Int.Edit., 2018,57: 10168),顯著提升了室溫鈉硫電池的容量和循環穩定性。 （2）鋰硫電池領域：鋰硫電池的實際應用受到了多硫化物的穿梭效應和自放電等瓶頸問題的嚴重制約。針對以上問題,我們提出了利用異質結催化轉化多硫化鋰的設計思想,發展了 TiO2-TiN 多硫化物捕獲-擴散-轉化復合隔離層材料,結合理論計算和實驗分析發現多硫化物被TiO2捕獲后通過光滑的TiO2/TiN 界面快速擴散到TiN并被催化轉化成不溶產物Li2S,從而達成了協同抑制多硫化物穿梭效應的顯著效果(Energy Environ. Sci., 2017, 10:1694；Nano Energy, 2017, 39: 291)。 （3）鋰金屬電池領域：針對鋰金屬電池負極枝晶生長以及副反應嚴重的問題,我們在國際上率先提出具有致密三維交聯結構的凝膠共聚物電解質,能夠從分子尺度有效抑制鋰枝晶生長，顯著提升鋰/磷酸鐵鋰電池的循環、倍率及安全性能(Adv.Mater., 2017, 29: 1604460)。針對新型鋰碘電池的低循環穩定性,我們將硝酸鈉分散于凝膠聚合物電解質中,抑制了碘中間產物的溶解擴散并穩定了鋰金屬負極(ACS Cent. Sci., 2019)。 （4）鋰離子電池和超級電容器領域：發展了蒽醌-2-磺酸鈉(AQS)/rGO復合超電新材料,首次發現AQS與石墨烯之間形成的空間電荷層可以極大促進二者之間的電子轉移和AQS比容量的發揮 (Adv.Energy Mater., 2018, 8:1802088)；開發了一種致密型ZnCo2O4 (ZCO)微納米球基體/Co-B納米薄片（ZCO/Co-B）復合材料。作為鋰電負極材料,ZCO/Co-B表現出高質量/體積/面積比容量以及優異的循環和倍率性能(Adv.Energy Mater., 2019, 1803612)。
您近期在Advanced Materials?發表一篇關于“鋰電池原位表征的五個關鍵技術”的研究綜述，您認為這些表征技術存在什么局限性？對此，您認為應該如何更恰當運用這些技術？
李寶華:?對于這五項常用的原位表征技術，每項技術存在自身的局限性，這些局限性主要來自原位裝置與表征技術和電池實際運行狀態之間的契合。如X射線可以提供高時間精度的結構表征信息，但是軟X射線的原位裝置設計受到高真空環境的限制；對于中子而言，主要是測試時需要的樣品量較大，電解液中氫含量會弱化測試信號，導電炭黑和粘結劑使得衍射峰寬化等問題；電子技術，如TEM可以提供較高的空間分辨率和時間分辨率，但是所用的原位裝置與實際電池相差較大，且存在電子束的輻照損傷等問題；對于原位拉曼，分析的物質局限于有拉曼活性的物質；對于AFM，是一個表面分析裝置，故其應用也被局限在表面性質的表征。
針對這些局限性，發展一些無損的并且是在電池組裝和運行階段進行實時在線觀測的原位表征技術尤為重要。另外，將各種原位技術結合提供不同尺度的多元化信息，也是原位表征的一個重要的方向。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201806620
您的團隊在專利布局和產業化方面有哪些進展？ 李寶華:?我們團隊主要圍繞電化學儲能材料與器件領域做專利布局，形成了從材料制備、器件組裝、產業化應用到再回收利用的封閉產業鏈和創新鏈，共申請發明專利136項，已授權73項、PCT 專利12項、獲得授權美國專利1 項、日本專利1 項，初步建立了相關核心技術的專利池，并順利實現了30項專利技術成果轉移及應用，包括鋅離子電池技術轉讓和產業化，汽車用動力型鋰離子電池的開發和產業化，納米結構磷酸鐵鋰材料的技術轉讓和產業化，高性能鋰離子電池用石墨和石墨烯材料的應用等。
您認為一個好的研究成果的誕生取決于哪些因素？這其中，您最看重哪一條？
李寶華:?我認為一個好的研究成果的誕生取決于多個因素，其中，原創性的科研思路和想法是核心和重中之重，做科研一定要在原創性上下功夫，別人的東西再好也不能去模仿；其次良好的科研條件和平臺是科研思路和想法順利實施的基石；此外，我經常教育學生科研沒有捷徑，只有堅持不懈的努力才是科研成功的保障。
您從事科研工作最大的動力來源是什么，如何保持“7117”的工作節奏？您的座右銘是什么？您在選擇研究生時更看重哪方面的素質？
李寶華:?作為一名大學老師，最大的動力源是培養符合社會需求的優秀人才，尤其希望培養更多比自己更優秀的人才，因此教書育人是工作的核心，并通過高水平科學研究來實現優秀人才的培養。之所以會有“7117”的工作情況，主要還是步入社會工作之初，尤其感覺自己作為一名教育工作者，肩負著為祖國培養高素質人才的重任，而自己的知識能力和創新能力有待大幅度的快速提升，有一種時不待我的感覺。即使現今，社會發展太快仍然需要持續提升自己的能力，“7117”也就慢慢變成了一種快樂的工作習慣。沒有啥座右銘，有時候感覺工作上要像儒家一樣嚴格要求，事業上像道家一樣順其自然，日常生活中像佛家一樣知足常樂。
在研究生選擇方面，更注重同學們要有一種踏實的工作態度，我經常開玩笑說要“當一天和尚撞一天鐘”，主要還是希望同學們能夠腳踏實地和專注，別好高騖遠，因為科研的道路上沒有捷徑，只有踏實認真的工作才是通向成功的唯一道路。否則就是“夜里千條路，天亮賣豆腐”。
您對年輕的科研工作者有什么建議？
李寶華:?我希望青年科技工作者，做科研既要做原創，當然如果能夠兼顧到未來可產業化應用最好。如果有機會的話能盡量在企業學習和工作一段時間，實地了解產業發展需求，并據此開展原創性研究，這樣做出來的工作才更有意義。做科研同時也需要“吃得苦、耐得煩”，我本人就曾經扎根企業工作學習兩年多，十五年來主要是搭建和逐步完善產學研合作平臺，最初的七八年也沒有發表特別突出的科研成果，自己在科研方面更喜歡“結硬寨，打呆仗”。
從編輯和作者的雙重角度，對于撰寫英文學術論文方面，您對在讀的研究生有什么建議呢？ 李寶華:?我希望在讀的研究生能葆有對科研的敬畏之心，立足學術和產業問題，首先提出原創性的思路和想法，并據此開展研究。當取得一定成果后，再認真組織語言，把學術思路和科研成果更好的展示出來。在論文寫作方面，平時要注意多閱讀和多積累語言和詞匯，這樣才不會在組織語言的時候捉襟見肘。
除了發表很多高質量的論文，您還擔任期刊Energy & Environmental Materials的副主編。能否談談您作為主要創刊編委之一，對EEM的期望？
李寶華:?Energy & Environmental Materials（EEM）作為Wiley旗下的新期刊，由鄭州大學主辦，旨在收集和發表能量收集、轉換、存儲、傳輸及清潔環境等相關熱點研究中的高質量學術論文，一經推出便在能源和環境材料領域引起了強烈關注。作為優秀的國產期刊之一，EEM期刊的創立符合當前能源和環境領域的發展趨勢，且具有鮮明的特色。我有幸擔任了EEM期刊的副主編，希望EEM期刊能成為能源和環境方面具有巨大國際影響力的期刊，收錄和發表更多原創性研究論文。非常感謝大家的投稿和關注！
關于Advanced Materials Advanced Materials?has been bringing you the latest progress in materials science every week for over 30 years. Read carefully selected, top-quality Reviews, Progress Reports, Communications, and Research News at the cutting edge of the chemistry and physics of functional materials.?Advanced Materials?topped its previous spectacular performance with a new Impact Factor of?21.95, an increase of 10% on the 2016 value. One key to the success of?Advanced Materials?is its pronounced interdisciplinarity. 投稿網址： https://www.editorialmanager.com/advmat/default.aspx
關于EEM
截至目前Energy & Environmental Materials?已經出版五期期刊，主要報道先進能源材料相關的最新高水平科研成果，在 Wiley Online Library 上可免費獲取全文，目前免收版面費。
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Web:? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? http://onlinelibrary.wiley.com/?journal/10.1002/(ISSN)2575-0356
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