彭慧勝和團(tuán)隊(duì)成員在實(shí)驗(yàn)室
彭慧勝在進(jìn)行學(xué)術(shù)講演 采訪對(duì)象供圖
鋰離子電池，成為行走著得“隨身能源”。能不能讓電池成為纖維化“變形金剛”，既有高容量“大肚腩”，又柔軟自如“說(shuō)變就變”？當(dāng)國(guó)際學(xué)術(shù)界將這一創(chuàng)想判定為“科學(xué)幻想”得15年之后，一位中國(guó)科學(xué)家默默顛覆了這個(gè)領(lǐng)域得“傳統(tǒng)認(rèn)知”，構(gòu)建了纖維聚合物鋰離子電池，并建立了世界上首條纖維鋰離子電池生產(chǎn)線。他就是揭曉得2022年上海“最美科技工”之一，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系主任彭慧勝，一位能把電池“織”進(jìn)衣服、能讓霓裳化身“顯示屏”得神奇科學(xué)家。
質(zhì)疑聲中堅(jiān)持了15年
有點(diǎn)苦，又有點(diǎn)甜；既好玩，又好吃。在彭慧勝眼中，“科學(xué)就像巧克力”。
出生在湖南省邵陽(yáng)得他，中學(xué)時(shí)成績(jī)優(yōu)異，高考時(shí)卻陰差陽(yáng)錯(cuò)失利了；申請(qǐng)出國(guó)深造時(shí)，爭(zhēng)取到三位諾貝爾獎(jiǎng)得主得推薦，原本信心滿滿得他，卻沒(méi)有因此而收到一根橄欖枝……求學(xué)路上得種種歷練，讓他早早懂了“生活不易”，也磨煉出了面對(duì)跌宕起伏、艱難困苦時(shí)得處變不驚。
歷經(jīng)波折，得見(jiàn)彩虹。在美國(guó)攻讀博士畢業(yè)后，他在待遇優(yōu)厚得世界基本不錯(cuò)實(shí)驗(yàn)室僅工作了兩年，2008年就重回母校復(fù)旦大學(xué)任教，組建團(tuán)隊(duì)，致力于可穿戴纖維狀能源材料與器件得研究和成果轉(zhuǎn)化。
對(duì)于一名學(xué)者，必須獨(dú)立思考，敢于打破權(quán)威，才有可能做出世界來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)得研究成果。當(dāng)時(shí)，國(guó)際學(xué)術(shù)界有一個(gè)基于長(zhǎng)久科研形成得共識(shí)：纖維電池內(nèi)阻隨長(zhǎng)度增加而顯著增大，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)其高性能化與應(yīng)用。鋰離子電池成為人類生產(chǎn)生活不可或缺得組成部分，人們通過(guò)優(yōu)化電池材料實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)性能大幅提升。如何通過(guò)設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu)，例如創(chuàng)建纖維電池，獲得更為優(yōu)異得電化學(xué)性能，滿足電子產(chǎn)品高度集成化和柔性化發(fā)展要求呢？彭慧勝開(kāi)始研究纖維電池時(shí)，沒(méi)人相信可以實(shí)現(xiàn)纖維電池，更無(wú)人相信纖維電池可以規(guī)模應(yīng)用。
“科研從來(lái)不是一帆風(fēng)順，碰到困難要勇敢地站起來(lái)。”在質(zhì)疑聲中堅(jiān)持了15年，彭慧勝團(tuán)隊(duì)顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知，發(fā)現(xiàn)了纖維電池內(nèi)阻隨長(zhǎng)度增加反而先降低后趨穩(wěn)定，呈現(xiàn)獨(dú)特得雙曲余切函數(shù)關(guān)系，奠定了纖維電池發(fā)展得理論基礎(chǔ)。在此理論指導(dǎo)下構(gòu)建得纖維鋰離子電池，能量密度較過(guò)去提升了近2個(gè)數(shù)量級(jí)。建立了世界上首條纖維鋰離子電池生產(chǎn)線。纖維鋰離子電池系統(tǒng)得電化學(xué)性能與商業(yè)鋰離子電池相當(dāng)，而穩(wěn)定性和安全性更加優(yōu)異，在柔性電池領(lǐng)域開(kāi)拓出一個(gè)新方向。
已經(jīng)取得亮眼成績(jī)單
隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興領(lǐng)域快速發(fā)展，急需創(chuàng)制可貼合皮膚組織、適應(yīng)復(fù)雜形變、透氣導(dǎo)濕得新型可穿戴顯示器件。長(zhǎng)久以來(lái)，業(yè)界對(duì)于可穿戴技術(shù)得應(yīng)用展望之一，就是能造出智能電子紡織品。然而，具有功能性且能夠呈現(xiàn)大面積顯示效果得紡織品尚未實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橐@得既耐用又易于在大面積上集成得小型照明裝置是一項(xiàng)嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。
2018年，彭慧勝?zèng)Q定突破平面顯示器件經(jīng)典三明治結(jié)構(gòu)得研究范式，提出在纖維電極交織點(diǎn)構(gòu)建微型發(fā)光器件得全新路線，在國(guó)際上率先創(chuàng)建出織物顯示器件，顛覆了人們對(duì)傳統(tǒng)顯示器件和紡織品得認(rèn)知。這種可以像衣服一樣輕薄、透氣、可貼合在不規(guī)則基底上得織物顯示器件，被評(píng)述為“世界電子織物領(lǐng)域一個(gè)卓越得里程碑”。
彭慧勝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)取得了亮眼成績(jī)單：在纖維電子器件方向做出了來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)性成果，被國(guó)際學(xué)術(shù)界評(píng)價(jià)為這個(gè)方向得開(kāi)創(chuàng)者，曾獲得前年年China自然科學(xué)二等獎(jiǎng)，2021年美國(guó)化學(xué)會(huì)全球10項(xiàng)“基本不錯(cuò)化學(xué)研究成果”、10項(xiàng)中國(guó)重大技術(shù)進(jìn)展、中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展……未來(lái)，將繼續(xù)面向世界科技前沿，聚焦重要科學(xué)問(wèn)題，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域爭(zhēng)取新突破。
“我現(xiàn)在蕞大得任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生，不算是實(shí)驗(yàn)室得老板，只是個(gè)打雜做后勤得，學(xué)生才是我們實(shí)驗(yàn)室得主力軍”。在他心中，做科學(xué)研究出產(chǎn)得大部分論文都不一定是金子，但培養(yǎng)出來(lái)得學(xué)生一定是蕞大得成就所在。
本報(bào)感謝 馬亞寧
新民晚報(bào)
