这个女孩子,自小就对化学有着超凡的兴趣。
大学毕业前往中国科学院化学研究所工作,在无数化学能源尖端领域中,她一头扎进钠离子电池的研究当中,废寝忘食。
2015年,27岁的她获得中国科学院化学研究所荣获化学博士学位,并公费赴美进行深入研究。
师从素有“锂电池之父”之称的诺奖得主古迪纳夫教授,三年的时间,不仅让她有成果问世,更是坚定了她对未来的设定。
为了回报祖国的精心培养,2019年,31岁的她毅然回国,成为了武汉理工大学,材料科学与工程国际化示范学院的一名教授,与博士生导师。
本期子牙童趣人物纪就和大家一起了解,锁定目标就一定要坚持到底的美女博导——尤雅的故事。
学霸的成长之路
1988年出生的尤雅与别的小联通大流量卡女孩不太一样,她不喜欢琴棋书画,也不喜欢动画片、故事书,要说她最感兴趣的,是在高中生看来,都十分“让人头疼”的化学知识。
可能也是受家里理科生父母的影响,尤雅的理科思维十分突出,其父母当然也是毫无条件地支持她在化学的道路上不断探索与前行。
2006年,18岁的尤雅考入了山东大学材料学院进行本科四年的学习。
在很多人看来,山东大学并不是一个十分顶尖的学府,相比于清华、北大来说,尤雅的这份学历好像还有些“拿不出手”。
但每个学校里都有“优生”和“差生”,作为“优生”代表的尤雅在本科生涯结束后,于2010年来到中国科学院化学研究所深造。
这一年,22岁的尤雅在选择未来的研究方向时,发现钠资源储量丰富、分布广泛联通大流量卡、成本低廉。
潜心研究科研
在导师郭玉国研究员的鼓励下,尤雅开始了之后十多年,锁定钠离子电池研究开发的工作。
随着国家创新科技的快速发展,电子、航天等领域对于新型化学能源的需求越来越迫切,也有大批的尖端人才投入到化学能源的研究之中。
但在2010年,我国在材料化学方面,与钠离子有关的研发也就刚刚是起步阶段,尤雅所在的研究小组里,没有一个人事涉足过钠离子电池开发领域的。
组成电池的核心材料,无非就是正、负极和电解质,而决定这电池性能和成本的关键,就在于正极材料的选择上。但想要找到物美价廉的好材料哪有这么简单。
尽管起步十分艰难,尤雅也没有胆怯,她整天待在实验室里,反复修改实验方案,日夜不缀地做试验,反复论证联通大流量卡实验结果。
最终,研发出一类拥有较大的储钠空间的普鲁士蓝类正极材料,并且首次提出了其“(准)零应变”特性。
有了突破,那更要迎头赶上,不浪费一分一秒,在做完相关学术报告后,尤雅展开了进一步的研究。
小有成就,荣获博士学位
也是因为有此成果,2015年,她获得了中国科学院化学研究所的化学博士学位。
因为国内研究较少,为了接触到更加系统的研究,尤雅被派遣至美国,在得克萨斯州大学奥斯汀分校的材料研究所,从事博士后研究工作。
在这所研究所里,有着全球最领先的先进设备,还有关于新型二次电池的研究课题。
初来乍到的尤雅对于新的环境感到新奇又陌生,虽然一些仪器设备数量有限,有时候还得提前申请使用,但研究所的学术氛围、学术联通大流量卡热情让尤雅为之着迷。
约翰·古迪纳夫是尤雅在美国的导师,这位被称为锂离子电池的奠基人之一的教授,于2019年获得诺贝尔化学奖时,已有97岁的高龄,因此他也是历来诺贝尔奖得主中年龄最大的一位。
尤雅第一次接触到这位“锂电池之父”,便被他身上专研科研的精神所打动。尽管已经90多岁了,但他依旧没有放弃在化学领域的探索。
每天早上7点准时到达办公室,只要不忙,他办公室的大门便不会关上,只要学生有疑问,他都十分乐意解答。
古迪纳夫教授十分喜欢让自己的学生互相交流自己的想法,而自己则默默倾听,适时给出一些建议。
在古迪纳夫的有意引导下,材料化学的实验室中几乎每一天都有不同的思想辩论,在这种思维异常活跃的环境里,尤雅联通大流量卡成长迅速。
古迪纳夫经常说一句话:“Nobody knows everything(无人知晓所有事)”。在与学生之间的沟通上,导师十分谦虚,他经常表示交流时自己也是在向同学们学习。
正是这种谦虚、虚心听教,同时又要勤于思考,敢于探析与质疑的工作环境,使尤雅敢于做有开创性的工作,在保持对学术的极大热情与追求下,尤雅找到了自己未来的道路。
在美国,尤雅多次向古迪纳夫请教关于材料化学电池未来的发展,古迪纳夫肯定了尤雅的想法,认为她对钠离子电池的研究方向选择是极为正确的。
尤雅在古迪纳夫的实验室一待就是三年。
而这三年里,尤雅做德做多的,便是开发研究,怎样才能使钠离子电池拥更长的使用寿命,以及更高能量的密度。
为联通大流量卡了这一课题的顺利进行,除了学习所有的理论知识外,尤雅还花了大量时间提升自己的实验技能。
在不断地探索与攻克下,尤雅提出了对电极材料体相和界面的双重稳定机制,还开发出了一款可以在4.5V高压下,持续稳定工作的电极材料。
她的研发成果还被编写为论文,在化学、材料等领域的国际学术杂志上发表,获得了同行的广泛引用与赞叹。
毅然回国,投身祖国的建设
身处异国他乡的人,内心总会缺乏归属感。在国外几年的尤雅十分想念祖国。
2019年,她接到了武汉理工大学材料科学,与工程国际化示范学院的邀请,内心一下子涌起的思国情节,让尤雅没有丝毫犹豫,毅然踏上了回国路。
也是这一年,31岁的尤雅成为了该学院的示范性教授以及博士生导师。联通大流量卡
再次回到中国,尤雅为国内科研人员的工作效率,以及国家对人才的重视所震惊。只要是科技人员的需求,各方面都会尽全力优先满足。
她用最快的速度组建了,主攻钠电池替换离子电池的科研团队,短短一个月的时间,实验室安排到位,两个月所有设备、资金到位。
优雅的研究课题相对国内的科研水平,是不易展开的。大家都知道,锂离子电池有一个十分致命的缺陷——资源问题。
它的主要原料锂,在自然界中相对含量较少。因为这个限制条件,尤雅就必须研究出新型的化学材料电池,以突破能源瓶颈。
除了锂离子电池,现在人们听得较多的,还有钠离子电池。
两者对比,钠离子电池拥有成本低、寿命长、污染小的优势,很多人也认为钠离子电池是替代锂离子电池的不二联通大流量卡选择,具有可持续发展的潜力。
但钠离子电池也有一个致命的缺陷——耐低温效果极差。这个限制条件,使得钠离子电池很难实际应用到各个领域中。
而且钠离子电池关于钠的提取极为复杂,一个不小心还会引发严重爆炸,量产不易。
并且纳具有很高的活跃性,想要找到既廉价还实用的容器,来盛放钠离子电池进行商业民用也是个难题。
废寝忘食地投入科研
为了解决这些问题,尤雅曾在很长的一段时间里,每天休息不到5个小时。
假期里,其他研究人员都去休息时,尤雅却仍在忙碌,不绝于耳的仪器声轰隆声,专心致志地调配忙碌身影。
即使空闲时间不多,尤雅也没忘记自己博士生导师的工作。实验室里,人们经常看到尤雅抽空修改学生论文的场景。
在尤雅与她的团队夜以联通大流量卡继日的努力下,我国在钠电池领域的研究有了长足进步,截至目前为止,尤雅和她的团队已经突破了多个技术障碍,成功实现钠电池在低温下的完美运行。
尽管尤雅已经获得多项成就,然而她依旧在材料化学的道路上风雨无阻地前行着。她始终坚信,只要不断努力国内关于材料化学的发展一定会赶上世界先进水平。
在国家相应项目刚刚起步的时候回国,放弃海外成熟的科研环境,尤雅不后悔自己当初的选择。科学无国界,而科学家有国界!
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