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陳立泉:中國(guó)鋰電研究第一人
陳立泉是物理所高溫超導(dǎo)材料研究負(fù)責(zé)人并參加研制出一系列世界領(lǐng)先水平的高溫超導(dǎo)材料。研制出Tc=48.6K的超導(dǎo)體,當(dāng)時(shí)世界最高記錄,并在70K發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)跡象。研制出Tc=92.8K的YBaCuO超導(dǎo)體并首先公布了成份。在國(guó)內(nèi)率先研制出鉍系等氧化物超導(dǎo)體,使我國(guó)高溫超導(dǎo)材料研究繼續(xù)處于國(guó)際先進(jìn)行列。
陳立泉曾是國(guó)家863計(jì)劃二次鋰電池專(zhuān)題負(fù)責(zé)人并參加了課題研究,主持了專(zhuān)題研究計(jì)劃的制定和實(shí)施及全國(guó)11個(gè)子課題研究的協(xié)調(diào)。在國(guó)內(nèi)首先研制成功鋰離子電池。建成我國(guó)第一條鋰離子電池中試生產(chǎn)線(xiàn),產(chǎn)品性能和成品率都處于國(guó)際先進(jìn)水平,解決了鋰離子電池規(guī)?;a(chǎn)的科學(xué)技術(shù)與工程問(wèn)題。建成了鋰離子電池研發(fā)基地,加快了研究成果到生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。協(xié)助建成國(guó)內(nèi)最大的聚合物鋰電池廠(chǎng)。
鍥而不舍鉆研學(xué)術(shù)
1940年春天,陳立泉生于四川省南充市。自小就勤奮好學(xué)的陳立泉高中畢業(yè)后順利考入中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)。1964年,大學(xué)畢業(yè)的陳立泉被分配到中國(guó)科學(xué)院物理研究所從事基礎(chǔ)研究工作。1976年,中科院物理所派陳立泉赴德國(guó)馬普學(xué)會(huì)固體所進(jìn)修,而這段經(jīng)歷讓原本專(zhuān)攻晶體增長(zhǎng)的陳立泉轉(zhuǎn)變了研究方向。
1976年末,中國(guó)科學(xué)界與世界上其它國(guó)家重新開(kāi)展聯(lián)合合作,他作為短期交換學(xué)者赴德國(guó)斯圖加特(Stuttgart)馬普所開(kāi)展固體研究。由于當(dāng)時(shí)他在中國(guó)科學(xué)院物理研究所從事晶體生長(zhǎng),因此他的導(dǎo)師A.Rabenau教授讓他在實(shí)驗(yàn)室做晶體生長(zhǎng)。那時(shí)他們?cè)谏L(zhǎng)Li3N單晶,幾乎整個(gè)馬普所都在研究Li3N,這是一種超離子導(dǎo)體,可以用來(lái)制備固態(tài)鋰電池。其能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鉛酸電池,并且可能應(yīng)用在電動(dòng)汽車(chē)上。他當(dāng)即就意識(shí)到這是一種重要的材料,繼續(xù)對(duì)這個(gè)領(lǐng)域深入理解也非常重要。所以,他立刻寫(xiě)信給物理所的領(lǐng)導(dǎo)要求更換研究方向,領(lǐng)導(dǎo)很快就同意了。他向Rabenau教授提出想要研究超離子導(dǎo)體,他用了五個(gè)月時(shí)間(原計(jì)劃一年)完成了那項(xiàng)任務(wù),然后開(kāi)始學(xué)習(xí)固體電化學(xué)并研究超離子導(dǎo)體。這也是研究固態(tài)鋰電池的開(kāi)端。
1978年返回中國(guó)后,他繼續(xù)研究固態(tài)離子學(xué),這與固態(tài)鋰電池及其應(yīng)用有密切的關(guān)系。兩年以后,在中國(guó)科學(xué)院物理研究所成立了固態(tài)離子學(xué)實(shí)驗(yàn)室,這是中國(guó)第一個(gè)該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室。
陳立泉回憶說(shuō),當(dāng)時(shí)除了要讓大家轉(zhuǎn)變思想,從晶體增長(zhǎng)轉(zhuǎn)到固態(tài)離子學(xué)這一全新的領(lǐng)域,還要面臨缺乏設(shè)備、經(jīng)費(fèi)等諸多問(wèn)題,可謂困難重重。面對(duì)艱苦的科研條件,陳立泉選擇堅(jiān)持。他給自己定下目標(biāo),希望用3年時(shí)間在國(guó)內(nèi)站住腳。
中國(guó)鋰電研究第一人
1976年,陳立泉遠(yuǎn)赴德國(guó)馬普協(xié)會(huì)固體所進(jìn)修。在德國(guó),他第一次接觸到可以做鋰電池的超離子導(dǎo)體材料,從此與鋰電池結(jié)下了不解之緣。在此之前,他的研究方向是生長(zhǎng)晶體,與電池完全不搭界。
1976年,陳立泉向中科院申請(qǐng)轉(zhuǎn)攻研究方向,中科院同意了他的要求。于是,他花了5個(gè)月完成了導(dǎo)師交給他的生長(zhǎng)晶體研究任務(wù),馬上轉(zhuǎn)去做超離子導(dǎo)體研究。沒(méi)想到,這一轉(zhuǎn)就是30余載。陳立泉笑著對(duì)記者說(shuō):”我這個(gè)鋰電池夢(mèng)一做就是大半輩子。”
自從1991年索尼公司首先將鋰離子電池商業(yè)化以后,鋰離子電池已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)以及電網(wǎng)應(yīng)用。盡管鋰離子電池已經(jīng)在商業(yè)界取得了巨大的成功并且成為我們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚囊徊糠?,然而其發(fā)展現(xiàn)狀已處于停滯狀態(tài)并且落后于電子技術(shù)的迅速發(fā)展。許多新興的應(yīng)用設(shè)備迫切需要比現(xiàn)有鋰離子電池能量密度更高的電池。固態(tài)鋰金屬電池被廣泛認(rèn)可為最有前景的技術(shù)之一。1978年,MichelArmand首次報(bào)道了固態(tài)金屬鋰電池的相關(guān)研究。與此同時(shí)(1977年),陳立泉在德國(guó)與WernerWeppner一起開(kāi)展了鋰離子導(dǎo)體的相關(guān)研究工作。1978年,陳立泉回到中國(guó),首次發(fā)起并倡導(dǎo)固態(tài)金屬鋰電池的研究和固態(tài)離子學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)研究。
1978年回國(guó)后,陳立泉繼續(xù)從事與鋰電池有關(guān)的固體離子學(xué)及其在能源中的應(yīng)用研究工作。1980年,中科院?jiǎn)?dòng)”六五”鋰離子導(dǎo)體重大項(xiàng)目,當(dāng)時(shí)陳立泉就提出要開(kāi)發(fā)適合汽車(chē)使用的鋰電池和相關(guān)材料。1986年,他又負(fù)責(zé)中科院”七五”固態(tài)鋰電池重大項(xiàng)目。
1987年,我國(guó)啟動(dòng)了863計(jì)劃”七五”儲(chǔ)能材料(聚合物鋰電池)項(xiàng)目,由陳立泉擔(dān)任項(xiàng)目組總負(fù)責(zé)人,項(xiàng)目組下設(shè)12個(gè)課題組。陳立泉告訴記者,現(xiàn)在我國(guó)很多企業(yè)都在生產(chǎn)鋰電池,其技術(shù)既不是憑空而來(lái),也不是靠引進(jìn),而是主要由這12個(gè)課題組的科研成果轉(zhuǎn)化而來(lái)。
挽救了車(chē)用鋰電池的命運(yùn)
2000年,我國(guó)啟動(dòng)”十五”863計(jì)劃電動(dòng)汽車(chē)重大專(zhuān)項(xiàng)。當(dāng)時(shí),鎳氫電池的呼聲非常高,而鋰離子電池幾乎被排除在這一項(xiàng)目之外。這一現(xiàn)狀讓陳立泉非常不安。2001年,陳立泉專(zhuān)門(mén)到上海拜訪(fǎng)了時(shí)任863計(jì)劃電動(dòng)汽車(chē)重大專(zhuān)項(xiàng)負(fù)責(zé)人萬(wàn)鋼。他誠(chéng)摯地對(duì)萬(wàn)鋼說(shuō):”希望能給鋰離子電池一個(gè)機(jī)會(huì)?!?/p>
在對(duì)我國(guó)鋰離子電池研究水平和能力有了一定了解后,萬(wàn)鋼采納了陳立泉的意見(jiàn),將車(chē)用鋰離子電池納入電動(dòng)汽車(chē)重大專(zhuān)項(xiàng)課題之內(nèi)。
在汽車(chē)動(dòng)力鋰電池并不被看好的2001年,陳立泉敢于去爭(zhēng)取這個(gè)機(jī)會(huì),既需要很大的勇氣,也基于他多年扎實(shí)的研究和對(duì)于車(chē)用鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化的堅(jiān)定信心。
親歷親為大力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化
1997年9月,陳立泉以國(guó)產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備和原材料為主,建成中國(guó)第一條鋰電池中試生產(chǎn)線(xiàn)。由于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可借鑒,在這條生產(chǎn)線(xiàn)上,陳立泉當(dāng)了一年多”工人”,什么臟活、累活他都干。對(duì)于這段經(jīng)歷,陳立泉沒(méi)有任何怨言:”在此之前,我只有理論和實(shí)驗(yàn)室研究經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有實(shí)踐。當(dāng)了一年多‘工人’,基本了解了鋰電池生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié),這對(duì)研究非常有幫助,讓我的研究更符合產(chǎn)業(yè)需求?!?/p>
1999年,陳立泉牽頭成立了北京星恒電源有限公司,實(shí)現(xiàn)了鋰電池產(chǎn)業(yè)化,陳立泉夢(mèng)想成真。2003年,蘇州星恒電源有限公司成立,專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)汽車(chē)動(dòng)力電池。
陳立泉一方面深入研究鋰電池材料尖端技術(shù),另一方面,時(shí)刻不忘推進(jìn)鋰電池和相關(guān)材料的產(chǎn)業(yè)化。一位同事曾笑話(huà)他是”腳踏兩只船”。對(duì)此,陳立泉說(shuō):”能源是國(guó)家的戰(zhàn)略需求,發(fā)展鋰電池對(duì)于我國(guó)擺脫對(duì)石油的過(guò)分依賴(lài)具有戰(zhàn)略意義?!?/p>
桃李滿(mǎn)天下
陳立泉執(zhí)教數(shù)十載,曾擔(dān)任國(guó)內(nèi)外近30所院校的客座教授,桃李滿(mǎn)天下?,F(xiàn)在,國(guó)內(nèi)幾乎所有重點(diǎn)高校電池材料系都有他的學(xué)生在任教,國(guó)內(nèi)外幾乎所有的知名電池企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)都有他的學(xué)生就職。
董明就是他的學(xué)生之一。曾在美國(guó)威能公司擔(dān)任資深研究員的董明,于2006年歸國(guó),創(chuàng)辦了恒正科技(蘇州)有限公司,此后又在杭州創(chuàng)辦了賽恩斯能源科技有限公司。
對(duì)于恩師,董明說(shuō),千言萬(wàn)語(yǔ)都說(shuō)不盡。出國(guó)前,恩師就對(duì)自己和其他出國(guó)的學(xué)生說(shuō)了一句話(huà):”你們?nèi)?guó)外長(zhǎng)長(zhǎng)見(jiàn)識(shí),再回國(guó)效力?!边@句話(huà)他一直沒(méi)有忘記。
在20世紀(jì)七八十年代,材料科學(xué)領(lǐng)域可研究的方向太多,當(dāng)時(shí)鋰電池材料研究是冷門(mén),前景也不明朗。陳院士選擇鋰電池材料作為主攻方向,既需要敏銳的眼光,也需要很大勇氣。此后,鋰電池有近10年時(shí)間被邊緣化,陳院士并沒(méi)有中途放棄,而是堅(jiān)持下來(lái)。在社會(huì)極其浮躁的當(dāng)下,陳院士鍥而不舍的精神顯得彌足珍貴。
大膽預(yù)測(cè)2030年我國(guó)全部新增汽車(chē)為新能源汽車(chē)
自1976年起,陳立泉一直在追逐自己的鋰電池夢(mèng)。如今,我國(guó)已經(jīng)與日本、韓國(guó)并列為世界三大鋰電池生產(chǎn)國(guó)。這會(huì)兒,陳立泉又有了另一個(gè)夢(mèng)想——電動(dòng)汽車(chē)大國(guó)夢(mèng)。
他的這個(gè)夢(mèng)想,包括以下幾個(gè)步驟:到2011年,我國(guó)電動(dòng)車(chē)保有量達(dá)到50萬(wàn)輛;2020年,電動(dòng)汽車(chē)保有量1000萬(wàn)~1500萬(wàn)輛(我國(guó)汽車(chē)保有量將達(dá)到1.4億輛,電動(dòng)汽車(chē)約占7%~10%);2030年,全部新增汽車(chē)為新能源汽車(chē);2050年,全部運(yùn)行汽車(chē)為新能源汽車(chē)。
本文摘自:今日頭條