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致力于電池健康狀態(tài)研究,哈爾濱工業(yè)大學電化學工程系主任王家鈞——

我為電池做“體檢”(科技自立自強·青年科學家)

本報記者  張藝開

2022年08月16日08:20    來源:人民網-人民日報

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哈爾濱工業(yè)大學電化學工程系主任王家鈞被大家稱作“電池醫(yī)生”。多年來,他致力于管理和改善電池健康狀態(tài)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系,通過不懈奮斗,有待突破的關鍵技術難題終會迎刃而解。

口袋里的手機、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!惫枮I工業(yè)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后王家鈞是哈爾濱工業(yè)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(fā)表論文百余篇。他在國內率先將同步輻射成像技術應用于電池研究,實現(xiàn)對電池的“把脈治病”,管理和改善電池的健康狀態(tài),因此也被大家稱作“電池醫(yī)生”。

“把個人成長和國家命運聯(lián)系起來”

“小時候,不知道自己能做什么,但想創(chuàng)造價值,帶來改變,做了不起的事!蓖跫意x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系!

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(yè)。

“衣食住行離不開化學,工業(yè)發(fā)展離不開化學!蓖跫意x認為,道路選擇無需在乎一時“冷熱”,而應關注行業(yè)的長遠發(fā)展,“當時,哪能想到電化學專業(yè)如今會這樣火爆?”

2001年,王家鈞考入哈爾濱工業(yè)大學,攻讀化學專業(yè)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(yè)發(fā)展火爆,企業(yè)和平臺驟增,技術迅速升級換代。電化學儲能技術是戰(zhàn)略性技術,各國都在加緊布局,我覺得回國既能做出貢獻,也有更廣闊的平臺和發(fā)展空間!

回國后,王家鈞結合國家需求,將研究進一步聚焦于“電源健康狀態(tài)診斷及延壽技術”“高可靠全固態(tài)電池關鍵材料技術”等領域!艾F(xiàn)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(lián)系起來!痹谕跫意x看來,心懷“國之大者”,心系“民之小事”,才能在科研道路上行穩(wěn)致遠,收獲累累碩果。

“跌倒無數(shù)次都沒關系,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!绷钠痣姵兀跫意x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(jiān)護實驗,他曾連續(xù)半個月睡在實驗室樓下的車里……然而起初,王家鈞的實驗卻屢遭失敗。

“剛起步時,就像在山洞里做手術!蓖跫意x坦言,不少技術是“從無到有”,從研究路徑到檢測手段,都沒有“現(xiàn)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(shù)字,王家鈞并不氣餒。

“跌倒無數(shù)次都沒關系,但一定要思考總結,發(fā)現(xiàn)問題,再爬起來繼續(xù)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(tài)電解質代替易燃的液態(tài)電解液的全固態(tài)電池研制,還在國內率先建立起新型智能狀態(tài)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(shù)十家行業(yè)龍頭企業(yè)解決了技術難題。

目前,他和團隊正在研究智慧電池!叭绻霈F(xiàn)隱患,電池可以自我修復,就像人的免疫系統(tǒng)一樣!蓖跫意x十分興奮,“未來這些技術一定可以實現(xiàn)。”

“最讓我驕傲的,是身邊的孩子們”

哈爾濱工業(yè)大學2018級化學工程與工藝(電化學)專業(yè)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!比ツ昴甑,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(lián)系,邀請他們以寫賀卡等方式,鼓勵大家做最后沖刺,王家鈞也送上了自己的祝福。

“大家遇到什么困難,隨時和我聯(lián)系。”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于同學們!爸螌W很嚴謹,平時很‘暖男’!辈┦咳昙壍膶O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(jié)送小禮物,早課會帶早餐!

“在哈工大,榜樣很多!蓖跫意x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(yè)大學,用短短10余年,創(chuàng)辦了24個新專業(yè),培養(yǎng)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(xù)奮斗的故事,“希望學生們都能繼承弘揚愛國奉獻的精神傳統(tǒng)!

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。”王家鈞感慨于一屆屆畢業(yè)生的選擇,“這幾年,我們專業(yè)的畢業(yè)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(fā)光發(fā)熱!

“規(guī)格嚴格,功夫到家!闭劶翱茖W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斗,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)

(責編:王子鋒、王珂園)
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