武漢理工大學教授徐林。

 

在今年的評選中，全國各行各業(yè)2.1萬余名青年參選，最終有116名優(yōu)秀青年和25個青年集體入選，湖北共有7人入選，徐林是其中唯一一位青年教師。

 

今年35歲的徐林有一張堪稱“閃閃發(fā)光”的履歷：取得納米儲能領(lǐng)域多個“0到1”的突破、研究成果獲國家自然科學二等獎、32歲成為王牌專業(yè)博導、帶領(lǐng)學生拿到多個國家級賽事特等獎……回顧科研之路，他表示，哪怕荊棘叢生，也要“埋頭勇闖無人區(qū)”。

 

 

徐林和學生們在一起。

 

聚焦原創(chuàng)科研，走別人沒走過的路

 

對于科研，徐林有著與生俱來的好奇和興趣，大一時便自告奮勇，跟著導師進實驗室做項目。研究生期間，他主要研究釩系納米線鋰離子電池正極材料。當時國際上普遍認為，把電極材料納米顆粒的尺寸做得越小越好。但他在電池的制備過程中發(fā)現(xiàn)，納米材料顆粒越小，越容易產(chǎn)生團聚，反而會阻礙電池性能。“就像灰塵和石塊，雖然一粒灰塵的體積比一個石塊要小，但灰塵更容易聚集，這對電池的性能影響非常大。”

 

一邊是“國際慣例”，一邊是自己的發(fā)現(xiàn)，年輕的他選擇走一條別人沒走過的路。他開創(chuàng)分級結(jié)構(gòu)的超長釩系納米線，把納米短棒連成納米線，利用線的作用力抑制納米材料團聚，大幅提升了電池的容量和循環(huán)穩(wěn)定性。他和團隊成員在這個思路下研發(fā)的鋰離子電池，可以實現(xiàn)9500次穩(wěn)定循環(huán)，大大領(lǐng)先于當時的行業(yè)水平。

 

博士階段，徐林注意到，電池在使用過后容量會不斷衰減，但因為電池內(nèi)部的運行機制無法直接觀察，導致容量衰減問題長期得不到解決。“傳統(tǒng)的研究方法需將運行中的電池拆開，再放到電子顯微鏡下觀察，但這種方法易受外界水、氧等干擾，無法原位實時監(jiān)測電池真實狀態(tài)。”

 

為此，徐林和導師麥立強教授共同設(shè)計構(gòu)筑了國際上第一個單根納米線電化學儲能器件，創(chuàng)立了電學、電化學、光譜學、顯微學多場實時監(jiān)測的平臺，克服了常規(guī)測試系統(tǒng)信號弱、采集的信號難以解析的難題。2019年，該成果獲國家自然科學二等獎，被國內(nèi)外70多個科研機構(gòu)引用、證實并廣泛采用。

 

“做科研要在很多種聲音中保持自己獨立思考，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，而不是被別人的聲音所牽引。”徐林坦言，走沒有人走過的路很難，往往荊棘叢生，也不確定下一步往哪里邁，常常做了一年沒有結(jié)果。但科研在于探索而不是跟隨，只有堅守、堅持，才能獲得更大的突破。

 

目前，他和團隊聚焦鈉-空氣二次電池的研發(fā)，并在傳統(tǒng)鈉電池研究基礎(chǔ)上引入磁學，力求研制出比鋰電池更安全、比鈉電池性能更高的儲能材料與器件。“我希望研發(fā)出更安全、能量密度更高、循環(huán)壽命更長的電池，解決電化學儲能材料與器件領(lǐng)域的重大科學難題。”

 

為學生樹立“心懷祖國”的科研信念

 

徐林堅持科研原創(chuàng)的精神也傳遞給了學生，學生們將奇思妙想與科研結(jié)合，做出了不少有趣又環(huán)保的科技發(fā)明。

 

2020年冬天，學生在雨天打濕了鞋子，腳部格外冷，便想到用秸稈、木屑等廢棄生物質(zhì)作為電池的正負極原材料，制作成一個可以隨著人的行走而產(chǎn)生電能的微型電池，并放在鞋墊里驅(qū)動一個發(fā)熱片。在徐林的指導下，這項“可以發(fā)熱的多功能鞋墊”獲第十三屆“節(jié)能減排”大學生社會實踐與科技競賽國家特等獎。近年來，納米儲能團隊的本科生們參加“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”“節(jié)能減排”等競賽，多次獲得全國特等獎。

 

“徐老師總是鼓勵我們勇于探索新學科、新材料，還帶我們參加交叉學科的學術(shù)會議，給了我們很多靈感和幫助。”材料學院博士研究生程宇說，在徐老師的影響下，他也立志堅持走科研道路。“他常常把‘國家需求’掛在嘴邊，告訴我們作為科研人員，要圍繞國家重大需求，獨立思考，耐得住寂寞，守得住信念，這也成為我的目標和方向。”

 

【編輯：張玲】