美丽有才！锂电之父都为她点赞！这位浙工大培养的女博士了不起！

2022-2-11 11:49:29

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编者按

在浙江省研究生教育学会公布的2020年度浙江省优秀博士、硕士学位论文评选结果中，我校2篇博士论文被评为浙江省优秀博士学位论文，4篇博士论文被评为浙江省优秀博士学位论文提名论文，11篇硕士论文被评为浙江省优秀硕士学位论文，省优博和省优硕学位论文数量均位列省属同类高校首位。在本次评选中，我校省优博、省优硕数量以及入选总篇数均创历史新高。

今天小编就为大家带来2020年度浙江省优秀博士学位论文获得者——浙江工业大学材料科学与工程学院2017级博士生盛欧微的故事。

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逐梦“锂”想，“电”亮生活

“锂二次电池在3C产品和电动汽车等领域虽然已经取得了大力推广，但是频发的电池安全事故，以及不理想的续航能力使很多人对这种清洁的储能技术望而却步，希望我们的研究可以让大家安心的用上锂电池产品”，盛欧微这样说道。

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为了解决新一代锂二次电池的卡脖子问题，她在研究生期间全身心投入全固态锂二次电池的研究。在校期间，共发表 SCI 论文 31 篇，其中高被引 5 篇，包括以第一作者或共同一作发表于 Adv. Mater.（IF = 30.8）、Nano Lett.（IF = 11.2）、Adv. Funct. Mater.（IF = 18.8）、Nano Energy（IF = 17.9）等SCI一区期刊上的研究论文 7 篇，累计引用 1566 次，H因子 17，申请国家发明专利14项，授权6项。

万事开头难，唯坚持可易

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锂电池是重要的储能技术，是实现国家双碳目标的重要支持。为了追求更高的能量密度，众多国内外科学家聚焦于新型的高比能电池体系的开发和研究。尤其是以高理论容量的锂金属负极（容量为石墨的10倍以上）制备的锂金属电池。然而，锂金属电池并不是一个全新的概念，早在锂离子电池出现之前，锂金属电池便被率先制备和短暂商业化。然而，金属锂极为活泼，会与电解液发生持续的副反应，消耗活性物质，且在循环过程中沉积的锂会生长成枝晶，刺穿隔膜导致电池短路和起火爆炸。因而，锂金属电池不久之后便被相对安全的锂离子电池取缔，并脱出了历史的舞台。然而，传统的锂离子电池能量密度低，难以满足现代社会对高比能电池的需求，锂金属电池技术得以复兴。盛欧微解释道：“使用聚合物固态电解质替代易燃易挥发的液体电解液是提升锂金属电池安全性和循环性能的有效路径，难点在于固态电解质不理想的室温离子电导率和固态电解质/锂金属不稳定的界面”。知难行易，如果想解决上述难题，对于锂金属电池有一个深入的理解不可或缺。然而，金属锂和固态电解质对于空气和电子都非常的敏感，难以通过一般的表征技术从微纳尺度深入理解界面问题，因而之前大部分的研究都缺乏了科学的指导。

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“最开始开展固态电解质的研究工作我们也是和大部分的研究者一样，通过引入无机物修饰聚合物固态电解质，通过降低材料的结晶度，提升电解质的室温离子电导率”。由于盛欧微所在课题组之前并没有太多关于固态电池的研究，并且她本人也是首次接触锂二次电池相关的研究，作为一个小白在独自研究的过程中可想而知遇到了多少的困难和阻力。首先，电化学基础知识的贫乏，其次需要自行购买和搭建固态电池制备和测试的平台，而且在固态电解质的制备初期就遭遇了滑铁卢。按照文献报道的工艺制备出的电解质并不能如预期的一样正常的工作，即便反复尝试和优化，依旧未能成功。

与此同时，其他做液态电池课题的同学可谓是“进展神速”，对比之下，可以想象盛欧微当时承受的压力和挫败感。然而，她并没有气馁，一方面深入研究文献，一方面积极地与导师陶新永教授讨论交流，最终也是成功地在实验室研究出了合适的固态电解质合成配方和制备加工路线。由于固态电池的测试相较于液态电池需要更多的时间，决定了固态研究工作进展慢，周期长的特征。然而不论是失败挫折，还是长时间的等待都没有磨灭盛欧微的科研热情，和攻坚克难的决心，最终在研究生二年级便发表了一篇高水平论文。除了致力于科学研究，盛欧微在校期间也积极参加各类学术竞赛，将晦涩难懂的专业学术成果转化成大众能够轻松接受和理解的形式，包括作为主要负责人组织、带领团队在浙江省“互联网+”大赛获得金奖，校运河杯，节能减排特等奖、一等奖多次，浙江省新苗立项等；此外，她也积极参加各类学术会议，多次作学术报告和墙报展示，曾获优秀墙报奖、博士生论坛口头报告奖。

披荆斩棘，成果获锂电之父和院士们的认可

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盛欧微并没有满足于目前取得的成绩，她认为对于固态电解质的核心问题的认识仍然没有取得长足的进步。也正是从那时起，对于科研的执着和热情的种子开始在她的心中播种、生根、发芽。她希望可以做出有特色的，真正能推动行业发展的工作。

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虽然有了之前的积累，但是对于固态电池这个方向的研究依然是荆棘满布，特别是在研究表征上。由于之前并没有在透射电镜的操作经验，且并非专业的电镜测试从业人员，无论是样品的制备，抑或是表征分析都是巨大的挑战。盛欧微一方面花费大量的时间和精力学习冷冻透射电镜的操作技巧和精要；另一方面也广泛阅读电镜相关专业书籍和文献，深入思考金属锂和固态电解质样品的原位制备工艺。

最终，盛欧微所在课题组在电池中成功地以原位的方法制备处理锂和聚合物固态电解质的界面样品，并从原子尺度解析了界面的微观结构和化学组成，成功用冷冻电镜技术揭示了固态电池样品的性质。此外，她们还解析了负极和电解质的界面演变机制，并提出了界面设计优化、提升电池性能的基础策略，相关成果发表在材料领域顶级期刊，被国内外众多知名媒体（如研之成理等）广泛报道，并受到了业内专家的高度评价和认可。如锂电之父Goodenough、清华大学南策文院士等都高度认可盛欧微的工作，并进行了正面的引用和评价。

继续积累和沉淀自己，做更有意思的工作

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2020年，盛欧微以优秀毕业生的身份从浙工大毕业，并且她的博士论文获得了校级和省级的优秀博士毕业论文荣誉。然而，她对科研的热爱和追求并未因为毕业而终止，她放弃了直接去高校任教的机会，选择了留在浙工大继续开展博士后研究工作。“我觉得我需要继续积累和沉淀自己，而且还有有意思的工作没有做完”，盛欧微这样说道。角色转换之间，盛欧微对于实验室的学生们既是亲切熟悉的大师姐，也是平易近人的年轻教师。她肩上的担子也愈发沉重，作为老师现在需要思考如何把实验室的优良传统——严谨的科学态度和不懈的科研热情传承下去，也要考虑如何将科研小白们塑造成独立的科研达人。

目前，盛欧微的研究从聚合物固态电解质拓展到了新型的室温高离子电导率的无机电解质，并且更加关注如何将实验室级别的技术成功嫁接到实用化的电池中，研究工作也受到了博士后基金项目的资助。相关高比能、高安全固态电池技术未来有望作为动力电池在新能源汽车、电动飞机上进行尝试应用。盛欧微提到，未来她将继续不忘初心，坚持在科研第一线，为国家科技发展贡献自己的绵薄之力。

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