31岁的博士,把锂元素变成了高能电池

31岁的博士黄佳琦,把锂元素这种看着危险的东西变成了高能电池。温州举行的2022世界青年科学家峰会开幕式上,大家看到大屏幕上出现黄佳琦的名字时,鼓掌声特别响亮,她是本届中国青年科技奖特别奖的10位得主之一。这个奖项每两年给全国100个人里挑出10个最厉害的人,影响力很大。 1987年,钱学森、钱伟长等十一位顶尖科学家提议,给年轻的科研人设立一个奖项。后来中央组织部、人社部还有中国科协一起把这个奖项建立起来。规则很严,每届不超过100人,里面的特别奖只选10个顶尖的人才。三十多年过去了,有1500多位年轻人通过这个奖项被人们认识。 黄佳琦研究的是高比能电池。以前的锂电池能量密度已经被研究透了,想要更高的能量,就只能用金属锂这种有挑战性的材料。可是金属锂像脱缰野马一样很难控制,稍微有点问题就会引发火灾爆炸。 她带领团队仔细研究了锂负极的结构,在世界上首次画出了“固液界面”全息图。原来溶剂分子会把锂原子撕扯成纳米小岛,然后又被电解液啃噬出毛刺,最后刺破隔膜导致电池起火。 找到了问题所在,黄佳琦就像修车师傅一样给锂穿了三层“防弹衣”:最外面是超薄固态电解质涂层,让溶剂分子无法靠近;中间是多巴胺衍生的自修复膜,毛刺出现就会自动修复;最里面是锂离子二维通道,限制锂原子只能输出能量不能乱串。经过这几招处理后,循环寿命从不到200次提升到了1200次。 这项成果被称作“锂负极驯化里程碑”,直接把锂硫电池的能量密度提升到了600Wh/kg的实用水平。 她主持了很多国家级和地方级的重要项目,发表了200多篇SCI论文其中70多篇进入ESI高被引俱乐部;还授权了21项专利并出版了1部专著。 荣誉清单很长:中国颗粒学会自然科学一等奖、国家“万人计划”青年拔尖人才、中国颗粒学会青年颗粒学奖还有侯德榜化工科技青年奖等等。 现在黄佳琦把目光投向了固态电池和钠离子电池。她打算用固态电解质彻底解决安全问题,还想用资源丰富的钠离子电池解决电动车里程焦虑问题。 她说科学就像攀登珠峰,每一步都是在刷新不可能。只要努力前进,世界就会给你新的风景。