WILEY人物访谈——中科院长春应化所张新波研究员

从本周开始,WILEY人物访谈我们将会进行期刊的顾问编委(Advisory Board Member)的系列访谈。

本周末我们对话的是《Advanced Sustainable Systems》的顾问编委中国科学院长春应用化学研究所的张新波研究员。ASS是一个报道多学科可持续发展研究方向的综合类期刊,着重关注的领域包括可再生能源、资源的高效利用和循环、废弃物处理、气候、土壤与环境等和可持续生活息息相关的研究成果。

在访谈中,张老师给我们介绍了课题组在金属-空气电池与能源电催化/电合成研究方面的最新工作和进展,也谈到了他心中对于可持续的未来必需解决能源、资源和环境的可持续问题。在谈到严谨的工作态度和敏锐的观察能力是科研工作者重要的品质时,他仍然强调了对所研究课题的兴趣在工作中的重要性,希望对大家有所借鉴和启发。


张新波,中国科学院长春应用化学研究所研究员,国家“杰出青年基金”获得者,稀土资源利用国家重点实验室副主任。主要从事电池与电催化研究,已在Nat. Chem、Nat. Energy、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Chem.Soc.Rev. 等期刊上以第一作者或通讯作者发表SCI论文150余篇,被他人正面引用15400余次,论文引用H因子为70。多篇论文被Nature和Science等期刊亮点报道;41篇论文入选ESI高被引论文,11篇论文被选为热点文章;申请国家发明专利16项(7项已授权),日本专利2项;在国内外专业学术会议作邀请100余次。承担国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金等科研课题。获中科院“百人计划”(2011年,结题“优秀”),国家基金委“优秀青年基金”(2014年),国家万人计划 “青年拔尖人才”(2015年)和“科技创新领军人才”支持。


MVC:能否请您先简单介绍一下您课题组的科研工作?

ZXB: 我们课题组主要从事金属-空气电池与能源电催化/电合成相关研究。在金属-空气电池方面主要开展金属负极和电解液稳定性和空气正极氧还原/析出双功能电催化剂性能提升以及高性能电池器件研制方面的工作;能源电催化/电合成研究主要涉及电解水和二氧化碳/氮气电还原,着眼于解决可再生能源发电大规模储存的难题。近日, 我们课题组与北京航空航天大学化学学院张瑜研究员及吉林大学材料科学与工程学院鄢俊敏教授合作,通过使用Li-Na合金作为负极和1,3-二氧戊环(DOL)为电解液添加剂,有效抑制了枝晶、腐蚀和粉化,得到了高性能双金属Li-Na合金-氧气电池,发表在了Nature Chemistry上。如果大家兴趣,可以参考我们组的一些论文:

Nat. Chem., 2019, 11, 64; Nat. Energy,2017, 2, 17133; Chem, 2017, 2, 525;

Nat. Commun., 2015, 6, 7892; Adv. Mater., 2014, 26, 2273;

J. Am. Chem. Soc.,2015, 137,10570; Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 14235

MVC: 当您还在上学的时候,您想未来从事什么职业?是什么把您吸引到科学领域的呢?

ZXB: 我从小就一直想从事一些与日常生活息息相关的事情。上大学的时候个人计算机和网络刚刚兴起,虽然我学习的是化学专业,但我花了很多的时间学习计算机专业的知识。当我第一次能快速帮老师把一篇文稿输入到计算中时,我感到非常有成就感,也因此想成为一名计算机工程师

本科毕业后开始了镍氢电池的研究。研究过程中,我很快发现可以通过自己所学的化学/材料相关的专业知识设计制备电极材料,并组装成可以应用的电池,让我意识到电池研究是一个应用性很强,且可以充分发挥所学知识的研究方向,所以一直坚持到现在。

MVC: 您的研究组对于金属空气电池领域的研究将来有什么研究兴趣?您对其前景有何展望?

ZXB: 金属-空气电池最大的特点是理论能量密度高。我们目前已经实现了780Wh/kg锂-空气电池器件的研制,但其循环和倍率性能还不是非常满意,这是我们团队下一步努力的目标。金属-空气电池性能全面提升到可以满足电动汽车的需要还需要做大量的研究工作。除此之外,个人觉得在一些特殊的应用领域,如军事领域,同样会有广阔的应用前景。另外,如何实现金属-空气电池在空气中稳定运行,阐明其所涉及的复杂反应机理也是应该重点关注的。

MVC:您能谈谈对可持续世界/可持续生活的个人想法吗?

ZXB: 我觉得要实现可持续世界/可持续生活,必需解决能源、资源和环境的可持续问题。大力发展可再生能源是解决这三大挑战的重要选择。

MVC: 在您看来,至今最重要的研究成果是什么?您又对于将来科学技术的突破有怎样的期待

ZXB: 人工智能。我期待人工智能、机器学习和大数据能给我所从事的电池和能源电催化领域带来大的突破。


MVC:科学工作之余,您如何平衡生活和工作?您最大的爱好是什么?

ZXB: 我觉得我一直没有做到很好地平衡生活和工作。以前工作之余我一般会参加一些体育运动,包括每周都会坚持参加一次足球比赛。但随着工作越来载忙,这个爱好也已经很难坚持了。

MVC: 您认为什么是科学工作者最重要的品质?您对有志从事科学研究的青年学生有什么建议?

ZXB: 我认为严谨的工作态度和敏锐的观察能力是科研工作者最重要的品质。跟做任何事一样,兴趣是第一位的。我觉得有志从事科学研究的青年学生一定要选择一个自己有浓厚兴趣的研究方向。

MVC: 您能否用简单的几个英文单词形容下拥有快乐的实验室生活的关键?

ZXB: Respect(尊重个体差异) 、Cooperation(合作协同攻关)、Share(分享经验与教训、成功与失败)、Freedom (学术自由与平等).