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圖源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
崔光磊，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所研究員，博士生導(dǎo)師�！笆濉眹�(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車專項(xiàng)——高比能固態(tài)電池項(xiàng)目負(fù)責(zé)人（首席科學(xué)家）。中科院深海智能技術(shù)先導(dǎo)專項(xiàng)副總師（固態(tài)電池基深海能源體系）。主要從事低成本高效能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換器件的研究。作為負(fù)責(zé)人/課題負(fù)責(zé)人主持承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)杰出青年基金、國(guó)家973計(jì)劃、863計(jì)劃、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目、聯(lián)合基金，省部級(jí)及中科院先導(dǎo)專項(xiàng)、企業(yè)橫向項(xiàng)目等多項(xiàng)科研項(xiàng)目。先后在材料、化學(xué)、能源材料等方面的國(guó)際權(quán)威雜志如Nat.Commun.、Angew.Chem.Int.Ed.、J.Am.Chem.Soc.、Adv.Mater.等發(fā)表相關(guān)論文400余篇，被引用2萬(wàn)余次。申請(qǐng)國(guó)家專利228項(xiàng)，已授權(quán)122項(xiàng)；申請(qǐng)PCT專利7項(xiàng),授權(quán)歐洲專利1項(xiàng)。出版《動(dòng)力鋰電池中聚合物關(guān)鍵材料》書籍一部。獲得2017年青島市自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（第一完成人）；獲得2018年山東省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（第一完成人）；獲得2021年青島市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（第一完成人）。
組建團(tuán)隊(duì)，深耕固態(tài)電池
崔光磊出生在青島北部的平度市，是地地道道的山東青島人。高中畢業(yè)后，他考上了山東師范大學(xué)化學(xué)系，由此與能源化學(xué)專業(yè)結(jié)下不解之緣。工作后，他又考到中科院化學(xué)所獲得了有機(jī)化學(xué)博士學(xué)位，之后赴德國(guó)馬普協(xié)會(huì)高分子所和固態(tài)所從事博士后研究。
2008年，那時(shí)青島能源所成立沒(méi)多長(zhǎng)時(shí)間，崔光磊與首任所長(zhǎng)王利生相遇，并第一時(shí)間被能源所發(fā)展的遠(yuǎn)大志向所感染�！澳氵@個(gè)專業(yè)我們要擴(kuò)展，國(guó)家也需要，希望你能來(lái)我們所工作”。35歲的崔光磊回到青島，開(kāi)始組建固態(tài)能源系統(tǒng)技術(shù)中心。這是一支固態(tài)鋰電池科學(xué)問(wèn)題研究和工程開(kāi)發(fā)并重的高水平科研團(tuán)隊(duì)。從2009年團(tuán)隊(duì)成立之初，崔光磊及團(tuán)隊(duì)就繼承和弘揚(yáng)老一輩科學(xué)家甘坐“冷板凳”和“十年磨一劍”的奮斗精神，靜心篤志攻克固態(tài)聚合物電池科學(xué)難題。目前，崔光磊團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)展成為一支100余人的固態(tài)能源系統(tǒng)技術(shù)中心研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
崔光磊團(tuán)隊(duì)骨干人員在中試車間工作合影（圖源：科學(xué)網(wǎng)）
面對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的國(guó)際大環(huán)境，以及國(guó)家對(duì)高安全、高比能和長(zhǎng)壽命鋰電池在軌道交通、深海深空深地特種電源等領(lǐng)域能源動(dòng)力的重大戰(zhàn)略需求，崔光磊帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員深耕自身專業(yè)領(lǐng)域，在青島能源所創(chuàng)造出不凡的科研成績(jī)。
科研成果先進(jìn)，引發(fā)國(guó)際廣泛關(guān)注
固態(tài)電池被認(rèn)為是具備巨大應(yīng)用前景的下一代電池技術(shù)路線，歐美、日韓等紛紛布局固態(tài)電池技術(shù)。在全球范圍內(nèi)，一場(chǎng)爭(zhēng)奪固態(tài)電池關(guān)鍵材料與核心技術(shù)制高點(diǎn)的暗戰(zhàn)已然打響，我國(guó)也急需推進(jìn)固態(tài)電池發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化。
崔光磊及其團(tuán)隊(duì)深耕聚合物電解質(zhì)關(guān)鍵材料十余載，提出并發(fā)展大陰離子硼系鋰鹽，首創(chuàng)“剛?cè)岵?jì)”聚合物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)和高離子電導(dǎo)自由基捕捉型粘結(jié)劑體系，極大推進(jìn)和豐富了固態(tài)鋰電池關(guān)鍵材料體系，提出并發(fā)展了原位固態(tài)化界面融合等核心關(guān)鍵技術(shù)，解決了困擾固態(tài)鋰電池發(fā)展的“關(guān)鍵材料”和“固/固界面”兩大瓶頸問(wèn)題。
針對(duì)單一聚合物電解質(zhì)性能不足、無(wú)法滿足高性能二次電池的問(wèn)題，崔光磊及其團(tuán)隊(duì)立足科學(xué)問(wèn)題本身，在國(guó)際上提出“剛?cè)岵?jì)”聚合物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)設(shè)計(jì)理念，以尺寸熱穩(wěn)定性好的“剛”性骨架材料為支撐，解決傳統(tǒng)聚合物電解質(zhì)尺寸熱穩(wěn)定性差和機(jī)械強(qiáng)度弱的瓶頸問(wèn)題，輔以電化學(xué)窗口寬和室溫離子傳輸性能優(yōu)異的“柔”性聚合物材料和高離子遷移數(shù)鋰鹽，創(chuàng)建高通量離子傳輸滲流通道，進(jìn)而構(gòu)筑多元協(xié)同體系，開(kāi)發(fā)出綜合性能優(yōu)異的“剛?cè)岵?jì)”聚合物固態(tài)電解質(zhì)，有效兼顧了機(jī)械強(qiáng)度、離子傳輸?shù)群诵囊亍?/p>
這種理念提出后，引起國(guó)際同行廣泛關(guān)注，聚合物電解質(zhì)創(chuàng)始人Armand教授以及2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主Goodenough教授均高度評(píng)價(jià)該理念。
歷經(jīng)十二載潛心研究和攻堅(jiān)克難，目前，崔光磊及其團(tuán)隊(duì)已經(jīng)形成了聚合物離子傳輸材料、高離子遷移數(shù)鋰鹽、功能性粘結(jié)劑等特色電解質(zhì)關(guān)鍵材料體系和規(guī)�；圃旒夹g(shù)，為全球高性能聚合物電解質(zhì)發(fā)展提供了中國(guó)的解決方案。
除了材料突破，崔光磊帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在固態(tài)鋰電池固/固界面壁壘問(wèn)題上也取得了突破。聚合物固態(tài)鋰電池的發(fā)展存在高電壓界面相容性差、固/固多重界面載流子傳輸困難、長(zhǎng)循環(huán)過(guò)程中固/固界面接觸失效等諸多問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，崔光磊帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從十多年前就開(kāi)始布局，提出并發(fā)展了原位固態(tài)化界面融合技術(shù)，進(jìn)而構(gòu)筑電極/電解質(zhì)一體化緊密結(jié)構(gòu)，有效提升了固態(tài)聚合物鋰電池界面相容性和循環(huán)穩(wěn)定性。
團(tuán)隊(duì)提出的原位固態(tài)化界面融合技術(shù)順利打通了固態(tài)聚合物鋰電池從實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究到工程化應(yīng)用之間難以逾越的最后一道屏障，該技術(shù)契合現(xiàn)有商品液態(tài)鋰離子電池生產(chǎn)工藝，為高比能固態(tài)聚合物鋰電池的規(guī)模化制備鋪平了道路。
科技報(bào)國(guó)，為深海探測(cè)保駕護(hù)航
深耕固態(tài)電池領(lǐng)域多年，崔光磊及其團(tuán)隊(duì)先后研制出單體容量可調(diào)且安全性能優(yōu)異的系列化固態(tài)鋰離子電池產(chǎn)品，成功攻克全海深長(zhǎng)續(xù)航動(dòng)力電源系統(tǒng)核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全海深示范應(yīng)用，引領(lǐng)推動(dòng)了深海特種固態(tài)電源系統(tǒng)更新?lián)Q代，打破了國(guó)外對(duì)這一保障國(guó)家安全關(guān)鍵技術(shù)的限制和封鎖。
時(shí)間回到2016年，當(dāng)時(shí)崔光磊赴北京出差，與曾為我國(guó)“蛟龍”號(hào)立下功勛的載人潛水器專家組組長(zhǎng)、深海所負(fù)責(zé)人相遇。對(duì)方提出：“深海著陸器需要可靠的電池供電，你能不能先做一個(gè)小系統(tǒng)試試？不過(guò)時(shí)間要快，我們計(jì)劃10月份出海。”
崔光磊回到青島后，將事情向所里做了匯報(bào)，組織調(diào)配團(tuán)隊(duì)核心力量建立對(duì)標(biāo)老科學(xué)家青年技術(shù)攻關(guān)突擊隊(duì)，聚焦固態(tài)鋰電池材料體系及工程化應(yīng)用技術(shù)難題，踐行老科學(xué)精神，全力攻堅(jiān)克難。董杉木、張建軍負(fù)責(zé)將團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)室中的固態(tài)電池技術(shù)輸入到中試平臺(tái)，韓鵬獻(xiàn)、劉海勝負(fù)責(zé)固態(tài)電池單體的制備，吳天元高工負(fù)責(zé)深海電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制備與驗(yàn)證。作為海底著陸器，關(guān)鍵是要在抗壓力和小型化上下功夫。時(shí)間緊迫，壓力繁重，該突擊隊(duì)更是咬緊牙關(guān)，從實(shí)驗(yàn)室到辦公室兩點(diǎn)一線，心無(wú)旁騖地向深海進(jìn)發(fā)。經(jīng)過(guò)不懈奮戰(zhàn)，崔光磊帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制的高比能固態(tài)鋰電池系統(tǒng)，經(jīng)深海高壓環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室壓力實(shí)驗(yàn)顯示，在121MPa極端壓力下完好無(wú)損，供電正常。
2017年，崔光磊團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的固態(tài)鋰電池電源系統(tǒng)隨TS03航次科考船遠(yuǎn)赴馬里亞納海溝，為“萬(wàn)泉”號(hào)著陸器控制系統(tǒng)及CCD傳感器提供能源，累計(jì)完成9次下潛，其中6次超過(guò)10000米，最大工作水深10901米，累計(jì)坐底工作時(shí)間98.5小時(shí)，順利完成萬(wàn)米全深海示范應(yīng)用。2018年，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的模塊化固態(tài)電源系統(tǒng)隨TS09航次科考船再次遠(yuǎn)赴馬里亞納海溝，為“天涯”“海角”“萬(wàn)泉”等全海深著陸器提供能源動(dòng)力，共計(jì)完成27個(gè)潛次的作業(yè)，15次下潛深度超過(guò)萬(wàn)米，最大下潛深度10918米。2020年，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的全海深固態(tài)鋰電池系統(tǒng)為“滄�！碧�(hào)視頻著陸器提供充足的能量動(dòng)力，成功保障了“滄海”與“奮斗者”的萬(wàn)米深海聯(lián)合作業(yè)，視頻見(jiàn)證“奮斗者”成功標(biāo)注了中國(guó)載人深潛新坐標(biāo)。
圖源：央視新聞
從事科研最重要的就是專注和鍥而不舍
在一次采訪中，當(dāng)被問(wèn)及科研人員的品質(zhì)、志向以及對(duì)青年學(xué)生的建議等問(wèn)題時(shí)，崔光磊認(rèn)為，科研人員最重要的品質(zhì)是專注和鍥而不舍，在研究方向上認(rèn)準(zhǔn)了研究方向就要堅(jiān)持不懈地去做下去，常年積累會(huì)形成自己的特色工作或者標(biāo)簽工作。他講道：“我是一名普通的科研工作者，我個(gè)人認(rèn)為科學(xué)家們應(yīng)該希望學(xué)以致用，通過(guò)科研積累知識(shí)和發(fā)展技術(shù)服務(wù)社會(huì)、造福人類�！�
對(duì)于年輕人的建議，崔光磊認(rèn)為，科研職業(yè)是通過(guò)研究積累知識(shí)和提升自己認(rèn)知能力來(lái)開(kāi)發(fā)工程技術(shù)，最終要學(xué)以致用反哺社會(huì)。不過(guò)，科研的道路上會(huì)有很多挑戰(zhàn)和挫折。因此，做科研需要有耐心有毅力有恒心，面對(duì)困難要努力克服，不要輕言放棄，屢敗屢戰(zhàn)，才能取得最后的勝利；同時(shí)，青年學(xué)生需要大量閱讀文獻(xiàn)擴(kuò)大知識(shí)面，開(kāi)闊思路。在科研過(guò)程中一定要進(jìn)行大量的試驗(yàn)校正、驗(yàn)證、深化和提升自己對(duì)科學(xué)問(wèn)題認(rèn)識(shí)，要勇于從失敗中總結(jié)教訓(xùn)，善于從成功中歸納經(jīng)驗(yàn)。
參考來(lái)源：
WILEY人物訪談——中科院青島能源所崔光磊研究員.Materials Views
獲諾獎(jiǎng)得主點(diǎn)贊，突破“卡脖子”技術(shù)！他們是如何做到的？科學(xué)網(wǎng)
打破國(guó)外先進(jìn)技術(shù)壟斷！海底一萬(wàn)米，供電“無(wú)壓力”.中國(guó)科學(xué)報(bào)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/文正）
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