我為電池做「體檢」

人民網 發佈 2022-08-17T22:49:18.696548+00:00

來源:人民網-人民日報電池實驗室里,王家鈞正在進行電池測試研究。 本報記者 張藝開攝 核心閱讀哈爾濱工業大學電化學工程系主任王家鈞被大家稱作「電池醫生」。多年來,他致力於管理和改善電池健康狀態的研究,把科研與國家需求緊密結合起來。

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電池實驗室里,王家鈞正在進行電池測試研究。 本報記者 張藝開攝

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哈爾濱工業大學電化學工程系主任王家鈞被大家稱作「電池醫生」。多年來,他致力於管理和改善電池健康狀態的研究,把科研與國家需求緊密結合起來。在他看來,跌倒多少次都沒有關係,通過不懈奮鬥,有待突破的關鍵技術難題終會迎刃而解。

口袋裡的手機、馬路上的汽車、太空中的空間站……電池無處不在。

「我們的研究,能讓各類電池更加安全、壽命更長、容量更大。」哈爾濱工業大學的電池實驗室內,成排的充放電儀閃爍著指示燈,早上8點不到,王家鈞已坐在電腦前開始一天的工作,說起研究,他的言語間透著嚴謹。

80後王家鈞是哈爾濱工業大學電化學工程系主任、特種化學電源所副所長,曾獲「中國電化學青年獎」等榮譽,迄今已在國際高影響力刊物發表論文百餘篇。他在國內率先將同步輻射成像技術應用於電池研究,實現對電池的「把脈治病」,管理和改善電池的健康狀態,因此也被大家稱作「電池醫生」。

「把個人成長和國家命運聯繫起來」

「小時候,不知道自己能做什麼,但想創造價值,帶來改變,做了不起的事。」王家鈞從小酷愛閱讀名人傳記,「能學習他們思考問題的方式,能看清個體和時代的關係。」

1997年,17歲的王家鈞不顧父母反對,決定報考哈爾濱理工大學化學系——在祖國寒冷的東北角,學習當時稱得上「冷門」的專業。

「衣食住行離不開化學,工業發展離不開化學。」王家鈞認為,道路選擇無需在乎一時「冷熱」,而應關注行業的長遠發展,「當時,哪能想到電化學專業如今會這樣火爆?」

2001年,王家鈞考入哈爾濱工業大學,攻讀化學專業的碩士、博士學位。2008年,他又出國深造,研究同步輻射多維成像技術,「簡單說,就是為電池做『CT』,檢查身體、治療疾病,讓它更『健康強壯』。」

這項研究需要結合物理學理論及方法,王家鈞便「從零開始」跨學科自學,再結合自身化學背景,邊學邊試。9年時間,王家鈞的科研水平快速提高。

2017年,一次回國交流讓他深感回國時機來了:「新能源行業發展火爆,企業和平台驟增,技術迅速升級換代。電化學儲能技術是戰略性技術,各國都在加緊布局,我覺得回國既能做出貢獻,也有更廣闊的平台和發展空間。」

回國後,王家鈞結合國家需求,將研究進一步聚焦於「電源健康狀態診斷及延壽技術」「高可靠全固態電池關鍵材料技術」等領域。「現在看,我的選擇是正確的,作為新時代的科研工作者,我們要把個人成長和國家命運聯繫起來。」在王家鈞看來,心懷「國之大者」,心系「民之小事」,才能在科研道路上行穩致遠,收穫累累碩果。

「跌倒無數次都沒關係,但一定要思考總結」

「這可是新一代電動車、無人機和機器人的電池原型。」聊起電池,王家鈞格外興奮。實驗室內充放電儀的夾片上,各式電池讓人眼花繚亂:錫紙般輕薄的、紐扣般精巧的……

在這片「電池森林」里,王家鈞時常工作至晚上。不僅如此,為了方便24小時監護實驗,他曾連續半個月睡在實驗室樓下的車裡……然而起初,王家鈞的實驗卻屢遭失敗。

「剛起步時,就像在山洞裡做手術。」王家鈞坦言,不少技術是「從無到有」,從研究路逕到檢測手段,都沒有「現成的路」,而是要步步摸索。失敗的設計方案摞成小山,損耗的電池套殼裝滿幾箱,看著屏幕上一次次不完美的數字,王家鈞並不氣餒。

「跌倒無數次都沒關係,但一定要思考總結,發現問題,再爬起來繼續走。」5年間,王家鈞團隊不僅全面解析了高性能鋰電池性能衰減機制,完成了固態電解質代替易燃的液態電解液的全固態電池研製,還在國內率先建立起新型智能狀態診斷和壽命閾值防誤判技術,將鋰離子電池壽命智能預測精度從不足80%提升至96%,讓電池更加智慧、更加安全。

「成果要在實踐中檢驗,知識要交流更新。」如今,王家鈞團隊已經為全國數十家行業龍頭企業解決了技術難題。

目前,他和團隊正在研究智慧電池。「如果出現隱患,電池可以自我修復,就像人的免疫系統一樣。」王家鈞十分興奮,「未來這些技術一定可以實現。」

「最讓我驕傲的,是身邊的孩子們」

哈爾濱工業大學2018級化學工程與工藝(電化學)專業1814201班,人稱「學霸班」。學生們的成長,離不開「大家長」王家鈞的支持和鼓勵。

「我也經歷過考研,只要心中有夢想,堅持不放棄,就一定能成功。」去年年底,全國碩士研究生考試前3周,作為班主任的王家鈞和班長一起,與每名同學的導師、家長聯繫,邀請他們以寫賀卡等方式,鼓勵大家做最後衝刺,王家鈞也送上了自己的祝福。

「大家遇到什麼困難,隨時和我聯繫。」面對學生,這是王家鈞經常掛在嘴邊的話。

修改應聘簡歷、指導留學文書……王家鈞科研之外的很多時間屬於同學們。「治學很嚴謹,平時很『暖男』。」博士三年級的孫雪是王家鈞的學生,「王老師給博士班的每個人辦了健身卡,過節送小禮物,早課會帶早餐。」

「在哈工大,榜樣很多。」王家鈞介紹,新中國成立初期,800多位平均年齡只有27.5歲的年輕教師,從五湖四海聚到哈爾濱工業大學,用短短10餘年,創辦了24個新專業,培養出一批「國之重器」的鑄造者。課內課外,他常講起一代代哈工大人接續奮鬥的故事,「希望學生們都能繼承弘揚愛國奉獻的精神傳統。」

紅色故事傳頌不絕,紅色基因生生不息,如今,一批批新時代的哈工大人正茁壯成長。

「最讓我驕傲的,是身邊的孩子們。」王家鈞感慨於一屆屆畢業生的選擇,「這幾年,我們專業的畢業生很搶手,其中近一半加入科研院所而非薪水高出幾倍的外企,他們有理想、有情懷,在各個領域發光發熱。」

「規格嚴格,功夫到家。」談及科學家應有的品質,王家鈞背出了學校的校訓,「我們一代代科研工作者艱苦奮鬥,那些有待突破的關鍵技術難題,早晚會迎刃而解。」《 人民日報 》( 2022年08月16日 13 版)

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