“怎么让手机的待机时间更久、让电动汽车的续航里程更长?这里面学问大着呢,关键是要找到理想的材料。”说起自己的研究,清华大学化学工程系教授张强很兴奋。

虽然不到35岁,但张强已经是我国金属锂电池研究领域的佼佼者。“我们赶上了国家重视科技创新、支持前沿技术研究的好时代,要做出更多更好的成果服务国家需求。”张强说。

能在国家需要的领域做点事,很幸福

不久前,国际能源领域知名期刊《焦耳》以封面文章形式,报道了张强团队的一项研究成果。他带领课题组在高安全高容量的复合锂金属负极上取得的重要突破,令国际同行瞩目。

张强主要从事能源材料研究。2009年清华大学博士毕业后,他先后在美国凯斯西储大学、德国马普协会弗里茨—哈伯研究所做博士后。2011年9月,张强回清华大学任教。

张强的这一选择,有对中国学科发展的自信,更有科技报国的热情。“当前,国家对能源材料的需求很大,能在国家需要的领域做点事,我感到很幸福。”

“在清华大学9年学习生涯中,我成长在一个老中青传承的工程科学团队里,老一辈科学家身上体现的责任感与使命感在我心中刻下深深的烙印,也让我一直思考如何传承这种精神。”张强说。

大学二年级时,一个场景让张强记忆深刻:金涌院士向青年学子介绍中国的“富煤、贫油、少气”的能源资源特点,教导大家要努力学习专业知识,让我国有足够的化工原料满足人民日常的需要。

张强所在的化工系在石油炼制、煤转化、生物化工、高分子聚合等领域积淀深厚,他结合化工系的传统优势,将目光定位于新能源领域,选择了下一代储能材料及系统作为研究方向,探索我国未来5—10年需要的新型工业技术原理和方法。

而今,已为人师的张强把这种“为国家需要做科研”的理念传递下去。在清华大学的课堂上,张强在介绍国际领先技术时,很注重启发学生将研究兴趣聚焦在我国亟须发展的新能源汽车的动力电池技术等方面。

“国家现在对创新的支持力度很大,我希望看到更多优秀的学生毕业后,留在国内继续深造和工作,为我国科技事业做贡献。”张强说。

我很感激,觉得自己是个幸运儿

回国之初,张强一切从头开始;加上他选择的是新兴的研究领域,需要深入了解、研究的问题很多。比如,锂硫电池体系的反应机理复杂,高效的能源材料缺乏等瓶颈限制了锂硫电池的实用化,金属锂枝晶的生长更是给电池的安全埋下隐患。

张强是个乐天派。在他看来,困难不可避免,但都可以慢慢解决。面对全球相关课题组的激烈竞争,他带领团队迎难而上,通过不懈努力,终于在能源材料方向不断取得突破,赢得了同行的尊重。

回国以来,张强在《德国应用化学》《先进材料》等期刊发表了一系列优秀学术成果,发表ESI(基本科学指标数据库)高被引论文58篇,申请锂硫电池、金属锂方面专利30余项。他带领团队着力开发能源材料领域内的具有自主知识产权的前沿引领技术,让新能源领域内原创性研究更好地服务国家建设。

张强特别注重培养学生。课题组成立7年来,经他指导,3名学生获得了“清华大学本科生特等奖学金”,两名学生获得了“清华大学研究生特等奖学金”,3名学生成为“清华大学研究生学术新秀”。其中,课题组元喆、王岱玮同学的研究项目“高容量柔性锂硫电池正极材料的开发”获得了“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖,陈筱薷同学的研究项目“一种柔性快充锂金属电池”获得了“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。

近年来,张强除了专注化工学科基础研究,还在化学、能源等交叉领域进行探索,突破了能源材料领域的系列难题。

“我从小对化学就很感兴趣,现在又得到国家和学校的支持,我很感激,觉得自己是个幸运儿。”张强说。(喻思南 黄舒宁)