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我为电池做“体检”(科技自立自强·青年科学家)

来源:小九直播回放    发布时间:2023-12-26 09:10:43
详细介绍

  哈尔滨工业大学电化学工程系主任王家钧被大家称作“电池医生”。多年来,他致力于管理和改善电池健康状态的研究,把科研与国家需求紧密结合起来。在他看来,跌倒多少次都没关系,通过不懈奋斗,有待突破的关键技术难题终会迎刃而解。

  “我们的研究,能让各类电池更安全、寿命更加长、容量更大。”哈尔滨工业大学的电池实验室内,成排的充放电仪闪烁着指示灯,早上8点不到,王家钧已坐在电脑前开始一天的工作,说起研究,他的言语间透着严谨。

  80后王家钧是哈尔滨工业大学电化学工程系主任、特种化学电源所副所长,曾获“中国电化学青年奖”等荣誉,迄今已在国际高影响力刊物发表论文百余篇。他在国内率先将同步辐射成像技术应用于电池研究,实现对电池的“把脉治病”,管理和改善电池的健康状态,因此也被大家称作“电池医生”。

  “小时候,不清楚自己能做什么,但想创造价值,带来改变,做了不起的事。”王家钧从小酷爱阅读名人传记,“能学习他们思考问题的方式,能看清个体和时代的关系。”

  1997年,17岁的王家钧不顾父母反对,决定报考哈尔滨理工大学化学系——在祖国寒冷的东北角,学习当时称得上“冷门”的专业。

  “衣食住行离不开化学,工业发展离不开化学。”王家钧认为,道路选择无需在乎一时“冷热”,而应关注行业的长远发展,“当时,哪能想到电化学专业如今会这样火爆?”

  2001年,王家钧考入哈尔滨工业大学,攻读化学专业的硕士、博士学位。2008年,他又出国深造,研究同步辐射多维成像技术,“简单说,就是为电池做‘CT’,检查身体、治疗疾病,让它更‘健康强壮’。”

  这项研究需要结合物理学理论及方法,王家钧便“从零开始”跨学科自学,再结合自己化学背景,边学边试。9年时间,王家钧的科研水平快速提高。

  2017年,一次回国交流让他深感回国时机来了:“新能源行业发展火爆,企业和平台骤增,技术迅速升级换代。电化学储能技术是战略性技术,各国都在加紧布局,我觉得回国既能做出贡献,也有更广阔的平台和发展空间。”

  回国后,王家钧结合国家需求,将研究进一步聚焦于“电源健康状态诊断及延寿技术”“高可靠全固态电池关键材料技术”等领域。“现在看,我的选择是正确的,作为新时代的科研工作者,我们要把个人成长和国家命运联系起来。”在王家钧看来,心怀“国之大者”,心系“民之小事”,才能在科研道路上行稳致远,收获累累硕果。

  “这可是新一代电动车、无人机和机器人的电池原型。”聊起电池,王家钧格外兴奋。实验室内充放电仪的夹片上,各式电池让人眼花缭乱:锡纸般轻薄的、纽扣般精巧的……

  在这片“电池森林”里,王家钧时常工作至晚上。不仅如此,为了方便24小时监护实验,他曾连续半个月睡在实验室楼下的车里……然而起初,王家钧的实验却屡遭失败。

  “刚起步时,就像在山洞里做手术。”王家钧坦言,不少技术是“从无到有”,从研究路径到检验测试手段,都没有“现成的路”,而是要步步摸索。失败的设计的具体方案摞成小山,损耗的电池套壳装满几箱,看着屏幕上一次次不完美的数字,王家钧并不气馁。

  “跌倒无数次都没关系,但一定要思考总结,察觉缺陷,再爬起来继续走。”5年间,王家钧团队不仅全面解析了高性能锂电池性能衰减机制,完成了固态电解质代替易燃的液态电解液的全固态电池研制,还在国内率先建立起新型智能状态诊断和寿命阈值防误判技术,将锂离子电池使用寿命智能预测精度从不足80%提升至96%,让电池更加智慧、更加安全。

  “成果要在实践中检验,知识要交流更新。”如今,王家钧团队已经为全国数十家行业有突出贡献的公司解决了技术难题。

  目前,他和团队正在研究智慧电池。“假如慢慢的出现隐患,电池可以自我修复,就像人的免疫系统一样。”王家钧十分兴奋,“未来这些技术一定能实现。”

  哈尔滨工业大学2018级化学工程与工艺(电化学)专业1814201班,人称“学霸班”。学生们的成长,离不开“大家长”王家钧的支持和鼓励。

  “我也经历过考研,只要心中有梦想,坚持不放弃,就一定能成功。”去年年底,全国硕士研究生考试前3周,作为班主任的王家钧和班长一起,与每名同学的导师、家长联系,邀请他们以写贺卡等方式,鼓励大家做最后冲刺,王家钧也送上了自己的祝福。

  “大家遇到什么困难,随时和我联系。”面对学生,这是王家钧经常挂在嘴边的话。

  修改应聘简历、指导留学文书……王家钧科研之外的很多时间属于同学们。“治学很严谨,平时很‘暖男’。”博士三年级的孙雪是王家钧的学生,“王老师给博士班的每个人办了健身卡,过节送小礼物,早课会带早餐。”

  “在哈工大,榜样很多。”王家钧介绍,新中国成立初期,800多位平均岁数只有27.5岁的年轻教师,从五湖四海聚到哈尔滨工业大学,用短短10余年,创办了24个新专业,培养出一批“国之重器”的铸造者。课内课外,他常讲起一代代哈工大人接续奋斗的故事,“希望学生们都能继承弘扬爱国奉献的精神传统。”

  红色故事传颂不绝,红色基因生生不息,如今,一批批新时代的哈工大人正茁壮成长。

  “最让我骄傲的,是身边的孩子们。”王家钧感慨于一届届毕业生的选择,“这几年,我们专业的毕业生很抢手,其中近一半加入科研院所而非薪水高出几倍的外企,他们有理想、有情怀,在所有的领域发光发热。”

  “规格严格,功夫到家。”谈及科学家应有的品质,王家钧背出了学校的校训,“我们一代代科研工作者艰苦奋斗,那些有待突破的关键技术难题,早晚会迎刃而解。”

  2023年12月12日,新疆哈密市巴里坤县第十九届冰雪文化旅游节采冰仪式在高家湖二渠水库进行。仪式主要展示了头冰的开采上岸过程。开幕式上还举行迎风旗、祈福词、喝出征酒等仪式。

  2023年12月13日,河北省正定古城迎来降雪,古城内外银装素裹,犹如一幅淡雅的水墨画,美如画卷。

  2023年11月28日,贵州省六盘水市明湖国家湿地公园层林尽染,景色迷人。

  三角梅原产于巴西,现主要分布在中国、秘鲁、阿根廷、日本、赞比亚等国家和地区。其中,以海南三角梅最为出名。

  2023年11月23日清晨,朝霞初现,三峡库区湖北省宜昌市秭归县沿江公路G348国道的绝壁岩体上,工人们正在铺设防护网,以防止岩崩和落石。

  2023年11月23日,黑龙江哈尔滨,哈尔滨站工作人员正在清理站台积雪。

  2023年11月21日,甘肃敦煌,首趟敦煌号铁海联运国际货运班列装载1000吨石棉驶出,经天津港通过铁海联运发往泰国曼谷。

  2023年11月21日,江苏省如皋市龙游河生态公园,色彩斑斓的树木与一河碧水相应成趣。

  江西省赣州市定南县历市镇,一座座风力发电机矗立在延绵群山上,与蓝天白云、绿树青山相辉映,极目远望、蔚为壮观。

  2023年11月13日,国内首座港口商品车智能立体车库在山东港口烟台港建成并投入试运行。该车库占地13000平方米,可容纳商品车3000余辆,较平面堆存能力提升3倍以上,可完成智能理货、智能调度、智能转运。

  日前,姚庄镇沉香村生态农场近千亩橘子园已硕果累累。近年来,当地依托自然优势,以柑橘产业、乡村景观资源、亲子旅游市场为基础,与横向的艺术产业、旅游产业相融合,在农民增收、乡风涵养等方面均取得了很明显的成效,探索出了一条具有本土特色的共富新路径。

  2023年11月7日,江西省高安市一家机械有限公司员工在生产车间赶制工业接头等产品。该公司2022年被工信部列为第三批专精特新重点小巨人企业,其研发的新型无滴漏干式软管接头组件填补了国内空白,达到国际先进水平。

  2023年11月7日,在云南昆明滇池(海洪湿地)湖畔,大批红嘴鸥已抵达昆明,给春城昆明增添了一道靓丽美景。

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  2023年11月6日,在甘肃省张掖国家湿地公园湖水中,成群的天鹅、斑头雁等候鸟在这里休憩觅食。

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