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陆盈盈 科研就是不断试错和证伪

2019-05-05 主编:诚信在线娱乐 点击次数 :

陆盈盈 科研就是不断试错和证伪

陆盈盈 女,31岁,浙江大学化学工程联合国家重点实验室特聘研究员,美国康奈尔大学博士。博士毕业后在康奈尔大学和斯坦福大学从事能源材料领域博士后研究工作。2015年入选“青年千人计划”,同年10月全职回浙江大学工作。2018年9月15日,陆盈盈荣获2018年度求是“杰出青年学者奖”。

陆盈盈 科研就是不断试错和证伪

陆盈盈认为科研是一条不断试错和证伪的路。

在金属锂电池领域的学术成就一骑绝尘,

突破性研究有望让电池的能量密度再上一个台阶。

她是国家“青年千人计划”中最年轻的学者之一,

也是浙江大学的博士生导师。

自认“佛系”的她,

相信科研是一条不断试错和证伪的路,

鼓励新时代女性积极地独立思考。

“我们的思考是让试错的概率降低,

动手和思考都是同样重要。”

科研本身更多的是去证伪

新京报:我们知道,让你成为最年轻教授、博导的学术研究是金属锂电池。当初你选择金属锂电池作为研究方向的初衷是什么?

陆盈盈:我在博士期间开始做金属锂电池,但当时在大学本科期间,并没有选具体的研究方向。因此到美国留学后,考虑到还要读博士,我的导师给我两个方向,一是关于流体流力的课题,另一个是关于金属锂的课题。

当时根据本科期间的一些专业知识,我对能源/储能比较感兴趣,选择了比较接近应用层面的金属锂电池,锂电池对于国家的能源发展有重要意义。

新京报:在美国读博期间,你的博士生导师林登·A·阿彻对你的研究成果评价极高,认为解决了电池领域里公认的严峻挑战,能否用通俗的语言介绍你在金属锂电池研究领域的突破?

陆盈盈:虽然他在学术上对我给予了比较认可的评价,但事实上金属锂存在的问题是非常严峻的,这并不是一两个人就能够完全解决的问题。比如说考虑到电池在实验室规模和产业化层面的安全性,对电池安全性的要求是不一样的。

早在1988年,已经有企业曾经想要产业化金属锂电池,当时是想要把它应用到手机里,但经过数年反复的安全测试,大家发现金属锂一直无法通过,经历无数次的测试失败,最终金属锂的产业化被彻底放弃。目前市面上看到的大多是锂离子电池和铅蓄电池,一些新型的体系比如钠硫电池、液流电池也在不断被看到。但我们也不断期待在能量密度上实现更大突破,无论是材料方面的,还是电池安全系统管控的不断进步,这让我们重新回到对金属锂的研究。

我们希望通过各个方面的协同推进,最终解决金属锂电池的安全问题,这就是我们当下努力的方向。

新京报:你在康奈尔大学的这段求学经历对于您来说意味着什么?

陆盈盈:在康奈尔大学读书期间,我最终决定要继续走科研道路。在那里的时间并不是很久,但无论是身边的这些同学,还是我的导师,他们都不断影响着我,促使我要非常专注地继续走科研这条道路。

康奈尔大学处于一个相对偏僻的小镇里,附近也没有什么大城市,在地理位置上它让人能比较安心做实验。而导师给我的印象最深刻的是,他每周末都会来实验室待上一整天,哪怕是圣诞节也会在。他已经是非常有学术地位的教授,但依然是在科研前线奋斗,这种专注的态度持续地影响着我。

新京报:对于科研工作者来说,最重要的品质是什么?

陆盈盈:专注是非常重要的品质,科研项目并不是短短一两年的时间就能看到结果,它可能需要很漫长的过程。

其次是独立思考的能力,科研工作不再像是学生时期的考试,有问题可能看一下书就会有答案。很多科研问题甚至从来没有人探索过,是一个openminded的问题,需要很多人共同推进完成。

科研本身不是说一定能寻求到真理,而更多的是去证伪,去证明这条路是不行的,或者说去证明它是一个无限接近于真理的结论。

新京报:你怎么看待自己这么年轻就取得如此高的学术成就?

陆盈盈:其实我并没有觉得自己的学术成就很高,我觉得自己才刚开始走上这条路,也谈不上什么幸运,就是一种选择吧。觉得这件事情有意思,而且能够做一辈子。

在美国,我经常能看到一些包括拿到诺贝尔奖的老教授,每天骑着一辆单车到学校的实验室做科研,这给我一种非常专注的感觉。如果有一件事情可以让我做一辈子,这种专注的感觉跟其他行业是不太一样的。

新京报:选择回到国内继续研究工作,是基于怎样的考虑?在国内和国外做研究,你认为有怎样的区别?

陆盈盈:在2013年底,我参加了一个学术会议,当时知道有“青年千人计划”这个途径可以回国,当时我就没有多想,觉得肯定要试一下。也有很多人问我,为什么不是先尝试留在美国,如果不行再回国,我当时纯粹认为当时与国际水平相比,我们国家在金属锂电池这一领域相对滞后,就希望能够回到自己的国家,在这一领域把科研水平再推进一点,这才是真的有意义的科研工作,科研工作者会有一种“主人翁”的感觉。

为金属锂技术从实验到应用贡献力量

新京报:近年来,媒体对于你在金属锂电池研究成果方面的报道都提及“让智能手机三四天不用充电”、“提高新能源汽车的续航里程”等等,那么,你的上述研究是仅限于实验室,还是已经开始商业化?

陆盈盈:现在我们做的金属锂项目还在实验室阶段。去年我们实验室牵头了一个国家重点研发计划,也是希望做到准固态的金属锂电池。我们希望金属锂电池在不断推进产业化的过程中,能够解决某些方面的问题。

其实金属锂电池要分成很多个结构的细分部分,每一部分都存在很多的问题,我们期待通过专注在某一个方面对问题实现突破。金属锂电池的产业化是需要很多团队和力量去往前推进的,我们希望在这过程里能够贡献出自己的一份力量。

新京报:在你看来,金属锂技术如果落地产业,应用到电池里,还存在哪些因素影响它的量产?

陆盈盈:其实在2016年的时候,国家就通过重点专项对400瓦时和500瓦时每千克的基础研究项目进行推进,这些项目在技术研究方面主要还是依赖金属锂这种电极。

但金属锂存在的问题非常多,包括它不稳定的电沉积,还有循环过程会发生体积膨胀。如果采用锂硫电池这种硫的正极材料的话,它还会析出与负极发生化学反应,发生穿梭效应,这会导致电池的容量衰退。

此外,锂是非常活泼的一种金属,它会与很多电池的成分发生化学反应,一方面造成安全隐患,另外一方面我们有效的电极物质就会被消耗掉,这会导致电池容量的衰退。由于这些问题都需要在一种电池里面同时解决,因此这是难上加难的一个问题。目前产业化尚有瓶颈,但是很多团队在往前推进,我相信有一天金属锂技术还是会真正地应用到电池里。

新京报:这对于电动车、智能硬件等行业将产生多大的影响?

陆盈盈:如果金属锂电极能够被用到锂硫电池,比如说能够做到500瓦时每公斤的锂硫电池,蓄时里程将会大幅度增加,这是有机会突破的。

新京报:近年造车新势力和传统车企纷纷推出各类电动车,推动了对锂电池的需求,也对续航能力提出更高的要求。目前锂电池的发展是否已经接近天花板?

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