《人民日報》報道 | 黃佳琦：緊跟國家需求做科研！
發(fā)布日期：2022-12-09 供稿：來源于《人民日報》 攝影：本人提供
編輯：吳楠 審核：藺偉 閱讀次數(shù)：【編者按】12月9日，《人民日報》科技版聚焦“科技自立自強,，青年奮勇?lián)敗?，對第十七屆中國青年科技獎特別獎獲得者、北京理工大學教授黃佳琦面向國家需求,，帶領團隊開展電池新體系的探索研究進行了報道,。
近年來，北京理工大學緊緊圍繞中國特色世界一流大學建設目標,，深入實施“人才強?！睉?zhàn)略，營造了“引得來,、立得穩(wěn),、留得住、長得好”的良好生態(tài),，培養(yǎng)了一批傳統(tǒng)優(yōu)勢學科領域的“領跑者”,，新興前沿交叉領域的“開拓者”，基礎科學前沿領域的“奮斗者”,。在學?！扒嗄昕茖W家工作室”計劃的支持下，黃佳琦教授帶領青年團隊,，面向國家需求,，潛心攻關,，不斷探索，取得了優(yōu)異成績,。
黃佳琦,，1984年出生，2003年至2012年在清華大學化學工程系學習,，獲得工學學士及博士學位,，2016年8月，以預聘副教授加入北京理工大學“人才特區(qū)”前沿交叉科學研究院,，2019年晉升為長聘教授,，主要開展高比能電池能源化學研究。
前不久,，黃佳琦摘得第十七屆中國青年科技獎特別獎,。該獎項兩年頒布一次，特別獎只授予10人,。
隨著動力鋰電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,，目前商用鋰離子電池能量密度已經(jīng)接近理論極限。為了在未來產(chǎn)業(yè)競爭中贏得先機,，國際科學家正尋找有價值的下一代電池新體系,。得益于一批科研人員的努力，在這條新賽道上,，無論在基礎研究還是應用探索上,，我國都走在世界前列。黃佳琦就是其中的佼佼者,。
破解鋰硫電池應用關鍵瓶頸,，開展高質(zhì)量的原創(chuàng)工作
黃佳琦課題組實驗室一角，架子上為正在測試的電池樣品
做高比能電池,，黃佳琦說自己恰逢其時,。讀博士時，他研究碳納米材料,，還開發(fā)了超長碳納米管制備的新方法,，科研成績不俗。2011年,，博士階段的最后一年,，他萌生了一個強烈的念頭：將研究成果向應用推進一步。
那時,，學術(shù)界希望尋找到能量密度更高,、成本更低、使用壽命更長的新體系電池，鋰硫電池被認為是新體系電池重要發(fā)展方向之一,。
黃佳琦向記者解釋他最初的計劃：“硫絕緣,，電極的導電性就差，從電極材料基本性質(zhì)入手,，我想借助碳納米管優(yōu)異的導電性,，打通鋰硫電池應用的一個堵點?！?/p>
鋰硫電池走向?qū)嵱?，兩個關鍵瓶頸擺在科研人員面前：正極動力學緩慢，怎么解決,？負極界面不穩(wěn)定,，如何應對？破題,，必須搞清楚鋰硫電池的反應原理,，從根子上著手,。
“就像只有熟悉了樹干,，才能了解一棵樹的全貌。處理導電性等問題,，不過是在樹枝上糾纏,。”帶著探索“樹干”的想法,，黃佳琦決定“追本溯源”——開展鋰硫電池能源化學基礎研究,。
挑戰(zhàn)接踵而至，由于是全新的電池體系,，國際上還缺乏完整的研究范式,，從設計實驗方法、測試方案再到分析數(shù)據(jù),，一切都從零起步,。
一頭扎進去近10年后，黃佳琦一步步接近答案：2016年,，從無到有,，提出了催化劑加速鋰硫電池反應動力學新原理；2019年,，從有到優(yōu),，又提出鋰硫電池催化劑設計新方法。之后,，進一步揭示了鋰硫電池金屬鋰負極固液界面不穩(wěn)定的機制,。
“科研、科研、科研,?！边@個詞，黃佳琦重復了三次,。他說,，自己的生活很簡單，成天“泡”在實驗室,，不過時刻有科研新想法,，日子過得充實又高興，并不覺得累,。
憑借一系列出色研究,，黃佳琦團隊獲得國際同行廣泛關注，相關論文成為所在領域的重要文獻,。30多歲,，黃佳琦已躋身國際鋰電池研究領域知名學者之列。
今年8月,，黃佳琦的工作——“鋰硫電池電催化原理與方法”獲得中國顆粒學會自然科學一等獎,。“學界的肯定是該項工作階段性總結(jié)”,，他說,，雖然還有很多工作要做，但“自己準備闖入新的無人區(qū)”,，開展高質(zhì)量的原創(chuàng)工作,。
既當專家又當“工匠”，國家需求是團隊快速成長的關鍵
黃佳琦指導學生做實驗
黃佳琦說的新的“無人區(qū)”,，其中一個是完成鋰硫電池應用驗證,。
化學工程的研究，講究“以大為美”,，這錘煉了黃佳琦對科研的“審美”：“如果往實用方向上推進一步,，工作便更完美?！?/p>
做出小電池樣品和設計出商用大電池,，雖然合成路徑相似，但實用化試制涉及工藝驗證,、參數(shù)調(diào)整等很瑣碎的工作,，令很多人望而卻步。
“做科研不是自娛自樂,?！迸c清華大學團隊合作，黃佳琦帶領團隊既當專家又當“工匠”，一遍遍煅燒,、打磨,、測試樣品，關關難過關關過,，解決了鋰硫電池規(guī)?；a(chǎn)的技術(shù)、工藝卡點,，為未來實用化打下了堅實的基礎,。
黃佳琦是一個名副其實的“學霸”。博士期間,，他摘得2011年度清華大學特等獎學金,。獨立做科研后，又帶領團隊接連攻克難題,。
“做科研有什么絕招,？” 記者問他。
“必須理解所研究的問題,，準確判斷它的發(fā)展方向,。”黃佳琦回答,，科研其實是個笨功夫,，自己也有進展不順利的時候,，但因為基礎打得扎實,，讀的文獻多，知道這是一個真問題,?！罢J準大方向，看到了國家的需求,，我們就有信心克服前進路上的困難,。”
當前,，新體系電池研究方興未艾,，黃佳琦步履不停。近些年,，著眼鋰電池未來5至10年的技術(shù)需求,，黃佳琦布局了多個前沿課題：鋰金屬電池、鋰電池高效快充,、智能傳感和安全儲能……他和團隊一次次引領前沿,，取得豐碩成果。
以鋰金屬電池為例，由于負極比容量高等優(yōu)勢,，鋰金屬電池是下一代高比能電池的有力競爭者,。針對鋰金屬電池工程化遇到的界面不穩(wěn)定、存在安全隱患等痛點,，黃佳琦帶領團隊深入解析原理,，解決應用的“卡脖子”問題。他指導博士生閆崇提出了鋰金屬固液界面反應中的雙電層效應,，受到學界廣泛認可,，為構(gòu)建固液界面形成過程的完整鏈條提供了新視角。
近年來,，黃佳琦迎來了收獲期,。2018至2022年，他連續(xù)5年入選科睿唯安全球高被引科學家,，其中2021至2022年同時在材料科學和化學領域入選,。
“我很幸運，趕上科技創(chuàng)新的黃金年代,，契合著國家的需求,，找到了自己的研究興趣，充分施展了科研能力,?！被仡?0年科研經(jīng)歷，黃佳琦認為,，我國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,，是自己和團隊快速成長的關鍵。
不同材料構(gòu)成的電池體系,，自然稟賦各不相同,，適用的應用領域千差萬別。黃佳琦說,，雙碳目標驅(qū)動下,，我國發(fā)展新能源技術(shù)更加迫切，團隊將緊跟國家需求,，找準應用場景,，力爭將積累的成果為生產(chǎn)生活服務。
學生成長成才,，是最高興的事情
黃佳琦（第二排左二）和學生們在一起
在學生眼里,，黃佳琦既是老師，也是貼心的好兄長,。
得益于北京理工大學的資助政策,，2016年入職后,，黃佳琦便快速組建起學術(shù)團隊。許睿是他入職北京理工大學后帶的第一個碩士研究生,。黃佳琦向許睿介紹自己研究的課題前景,，邀請他加入團隊?！包S老師很親切,，我們像同齡人一樣交流，聊得很開心,?！痹S睿回憶與老師初次見面的場景,。
跟著黃佳琦讀博士期間,，許睿在金屬鋰電池領域取得了多項創(chuàng)新成果。今年6月,，還獲得北京理工大學學生最高榮譽——徐特立獎學金,，該獎項每年僅授予5名博士生。
2018年,，許睿獨立完成了第一個研究工作,，但在發(fā)表論文時卻并不順利，連續(xù)被兩家學術(shù)期刊拒稿,。他正沮喪時,，黃佳琦肯定了他研究的原創(chuàng)性，認為質(zhì)量非常高,。經(jīng)過不斷完善,，論文發(fā)表后影響力很大，5年內(nèi)被20多個國家的科研工作者引用400余次,，這極大增強了許睿的科研自信,。
閆崇是黃佳琦第一位博士生。2015年8月,，他在清華大學化學工程系訪學，原本計劃兩年后回河南師范大學工作,?？粗兴目蒲袧摿ΓS佳琦鼓勵他到北京理工大學跟自己讀博,。
在北京理工大學,，閆崇的科研能力得到充分施展，只用3年便拿到博士學位,，比培養(yǎng)計劃提前1年,。之后,，經(jīng)黃佳琦推薦，到清華大學做博士后研究,，并入選國家博士后創(chuàng)新人才支持計劃,。2021年至2022年，閆崇連續(xù)兩年入選科睿唯安全球高被引科學家,，成為鋰電池研究領域的新星,。
“看到學生成長成才，是我教學科研工作中最高興的事情,?！秉S佳琦表示。
只要有出國交流的機會,，黃佳琦都會鼓勵學生申請,，積累國際學術(shù)交流經(jīng)歷。一次,，閆崇希望去瑞典參加一個為期兩個月的訪學,。然而，昂貴的機票讓他犯了難,。向老師說明顧慮后,，黃佳琦二話沒說當即表示給予支持?！霸邳S老師心中,，學生的成長永遠是第一位的?！?/p>
采訪中,，黃佳琦提到自己的導師——清華大學魏飛教授對自己的影響?！拔豪蠋熤С謱W生自由探索,，只要學生把想干的事情想通了，就給予我們?nèi)椭??！秉S佳琦說，帶學生,，自己傳承的是老師的理念,。
平等交流、相互幫助,，黃佳琦和學生一起成長,。剛到北京理工大學時，黃佳琦急需搭建自己的實驗室,，其中很多設備都是他和學生一件件挑選,、裝配起來的,，“我們像一個白手起家的創(chuàng)業(yè)團隊，是一個戰(zhàn)壕中的戰(zhàn)友,?！?/p>
這些年，黃佳琦的團隊逐漸壯大,，已經(jīng)從兩三人發(fā)展到一支30多人的創(chuàng)新團隊,。受北京理工大學“青年科學家工作室”項目的支持，黃佳琦還正聯(lián)合具有交叉學科背景的青年團隊,，面向國家需求,，不斷開展新的探索。
放眼未來,，黃佳琦認為,，國家需求為新能源發(fā)展提供了強勁動力。當前,，國內(nèi)科研條件和生態(tài)正在迅速提升,，人才自主培養(yǎng)質(zhì)量越來越高，為青年人才的發(fā)展提供了更大舞臺,。
