陆盈盈:为解决金属锂电池领域最严峻挑战开拓新思路,下一代锂电池加速中 | 35岁以下科技创新35人榜单人物专栏

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陆盈盈:为解决金属锂电池领域最严峻挑战开拓新思路,下一代锂电池加速中 | 35岁以下科技创新35人榜单人物专栏
麻省理工科技评论 2019-03-28

2019-03-28

至于回国任教,对于陆盈盈来说这并不是一个很艰难的选择。在自己的家乡和母校,她有更多的“主人翁的感觉”,“也想为这个国家做一点事情”。在回答《麻省理工科技评论》关于研究想要达到的目标与目的这一问题的时候,陆盈盈写下了这样的答案:“不忘初心,为下一代锂电池‘加速度’”。
35岁以下科技创新35人
至于回国任教,对于陆盈盈来说这并不是一个很艰难的选择。在自己的家乡和母校,她有更多的“主人翁的感觉”,“也想为这个国家做一点事情”。在回答《麻省理工科技评论》关于研究想要达到的目标与目的这一问题的时候,陆盈盈写下了这样的答案:“不忘初心,为下一代锂电池‘加速度’”。

2019年1月21日,《麻省理工科技评论》公布了2018年“35岁以下创新35人”(Innovators Under 35 China)中国区榜单。从榜单中,我们看到更多中国创新科研力量的崛起,也看到跨学科、跨领域、并且对落地应用有更强烈企图心与使命感的科研创新,这其中涵盖人工智能研究与应用、NLP、脑科学、新材料、新能源、生命科学、生物科技、自动驾驶等多个不同领域。我们将陆续发出对35位获奖者的独家专访,介绍他们的科技创新成果与经验,以及他们对科技趋势的理解与判断。

关于Innovators Under 35 China榜单

自 1999 年起,《麻省理工科技评论》每年都会推出“35岁以下创新35人”(Innovators Under 35 China)榜单,旨在于全球范围内评选出被认为最有才华、最具创新精神,以及最有可能改变世界的 35 位年轻技术创新者或企业家,共分为发明家、创业家、远见者、人文关怀者及先锋者五类。2017年,该榜单正式推出中国区评选,遴选中国籍的青年科技创新者。新一届榜单正在征集提名与报名,截止时间2019年5月31日。

陆盈盈:为解决金属锂电池领域最严峻挑战开拓新思路

对于关注中国科技产业和高等教育发展的人来说,“陆盈盈”是一个很熟悉的名字。2015年,凭借着一系列重要的学术成果,年仅27岁的康奈尔大学化学工程博士、斯坦福大学博士后研究员陆盈盈,回到母校浙江大学任教,具有博士生招生资格。

她所研究的金属锂电池,由于使用了金属锂单质而不是石墨作为负极,其理论能量密度是常规锂离子电池的好几倍。如果用于电动汽车,可以大幅提高汽车的续航里程,而用于手机等设备,则可以显著延长单次充电后设备的使用时间,被认为是下一代高能量密度电池领域的主要发展方向之一。然而,在电池里锂离子反复沉积和析出的过程中,金属锂负极表面很容易生长出锂枝晶,会大大降低电池的循环寿命,更会导致电池出现内部短路,从而造成严重的安全隐患。几十年来,这个问题一直困扰着金属锂电池,让这个理论上“圣杯”一样的理想技术,无法真正具有实用价值。

陆盈盈的主要研究方向,便是金属锂负极的保护机制及电池安全问题,并在该领域取得了一系列重要的进展。她的博士导师、康奈尔大学教授、美国工程院院士林登·A·阿彻(L. A. Archer)称赞她博士期间的学术成果道:“她在基于纳米粒子-离子液体杂化物的新型电解质、有机碳酸酯电解质这两领域都做出了开创性的成果,在短短四年的博士研究生学习中,她一手解决了公认的电池领域最严峻的挑战”。

在金属锂负极的体积效应方面,她提出了一种新型三维金属锂负极材料,显著提高了电极的储锂能力及循环寿命,可用于发展产业化高能量密度金属锂电池;对于威胁电池安全的枝晶生长,她阐述了金属锂负极产生枝晶的微观机理,实现了锂离子在电极表面的稳定电沉积,使得金属锂电池可以在拥有高能量密度的同时,兼具高安全性及循环寿命。而尤为重要的是,她通过强化电极/电解液界面上离子传递过程及吸附能,为解决锂枝晶、体积效应等问题提出了新思路。其研究成果对于未来高能量密度锂电池的开发,以及高效储能等领域的发展,都有着重要的意义。

也许在外人听来可能有点不可思议,研究成果颇丰的陆盈盈,一直觉得自己很普通。陆盈盈说自己从小到大都不是学霸,也不是最拼命的,小学和初中甚至一度成绩很差。高中阶段的目标一直是一所非“211工程”大学,结果高考发挥很好,考入了浙大。大学军训时,认识了一帮立志出国的朋友,便在他们的影响下,一起考GRE、托福,慢慢走上了出国的道路。而被康奈尔录取,她说是学校在她的托福成绩上“放了一马”。在美国期间,陆盈盈遇到了治学严谨、热爱科研的导师林登·阿彻,终于在他的影响下,开始了自己成果丰硕的科研生涯。一路走来,陆盈盈觉得自己的人生并没有太多的刻意为之,颇有些“佛系”。但看似顺其自然,她却自始至终都保持着纯粹、热爱、执着与坚定。也可能正是这份淡定,让她始终保持着追求学术的初心,持续不断地攀爬着科学的高峰。2014年12月,“非学霸”陆盈盈被授予了Austin Hooey研究奖(Austin Hooey Graduate Research Excellence Recognition Award),这是康奈尔大学化学与生物工程系授予研究生的最高荣誉。

至于回国任教,对于陆盈盈来说这并不是一个很艰难的选择。在自己的家乡和母校,她有更多的“主人翁的感觉”,“也想为这个国家做一点事情”。在回答《麻省理工科技评论》关于研究想要达到的目标与目的这一问题的时候,陆盈盈写下了这样的答案:

“不忘初心,为下一代锂电池‘加速度’”。


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