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人物簡(jiǎn)介:
程方益,南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院研究員,南開大學(xué)杰出教授,國家級(jí)高層次人才、杰出青年科學(xué)基金獲得者。2003年和2009年從南開大學(xué)分別獲理學(xué)學(xué)士、博士學(xué)位,博士畢業(yè)留校任講師,2011年被聘為副教授,2015‒2016年加州大學(xué)洛杉磯分校訪問學(xué)者,2016年起任研究員、博士生導(dǎo)師。
從事先進(jìn)能源材料的設(shè)計(jì)制備、構(gòu)效關(guān)系與反應(yīng)機(jī)理研究,特別關(guān)注非整比電極材料及其電催化與電池應(yīng)用。研究結(jié)果發(fā)表在Nature Chem.、Nature Commun.、JACS、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等期刊,發(fā)表論文被SCI他引23000余次,H因子75。入選2014‒2020年Elsevier發(fā)布的中國高被引學(xué)者榜單、2018‒2020年Clarivate全球高被引科學(xué)家。曾獲2017年中國化學(xué)會(huì)青年化學(xué)獎(jiǎng)、2019年中國電化學(xué)青年獎(jiǎng)。先后指導(dǎo)20余名本科生開展畢業(yè)設(shè)計(jì),推薦多名本科生出國留學(xué)。指導(dǎo)學(xué)生獲研究生國家獎(jiǎng)學(xué)金、楊石先獎(jiǎng)學(xué)金、唐敖慶獎(jiǎng)學(xué)金、企業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金、南開大學(xué)青年五四獎(jiǎng)?wù)、三好學(xué)生、優(yōu)秀學(xué)生干部等獎(jiǎng)勵(lì)。培養(yǎng)多名畢業(yè)生就職于高校、政府和企事業(yè)單位并成為業(yè)務(wù)骨干。
化學(xué)啟航,深植南開夢(mèng)
在高中時(shí),程方益對(duì)化學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣,高考結(jié)束后填報(bào)志愿,程方益被南開化學(xué)深厚的底蘊(yùn)所吸引,也被楊石先等老一輩南開化學(xué)家科研報(bào)國的精神深深打動(dòng),于是毅然選擇了南開化學(xué)。
1999年,程方益考入南開化學(xué)系讀本科,后又分別師從無機(jī)化學(xué)家申泮文院士和主攻新能源方向的陳軍院士攻讀碩士和博士學(xué)位。在這里,前輩名師們不僅指引了他的學(xué)術(shù)方向,培養(yǎng)了他嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)、銳意創(chuàng)新的治學(xué)和工作態(tài)度,更在潛移默化中讓他厚植家國情懷。也正是在這里,程方益開啟了自己的能源化學(xué)研究。
在一次班會(huì)上,剛回國不久的陳軍老師介紹了新能源電池和新能源化學(xué)的研究前景和魅力,程方益被點(diǎn)燃了興趣,保研到申先生名下,并在陳老師指導(dǎo)下做研究。
2009年,他在博士畢業(yè)后選擇了留校,十年如一日地將精力與熱情傾注于科研與教學(xué),從講師、副教授、研究員再到杰出教授,逐步成長為南開大學(xué)中青年學(xué)術(shù)帶頭人。
面向國家重大需求做研究
發(fā)展新能源是世界能源結(jié)構(gòu)變革的大趨勢(shì),也是可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。新能源材料和高能電池在可再生能源開發(fā)、3C電子設(shè)備、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域發(fā)揮著重要用途。在過去和未來很長一段時(shí)間內(nèi),都是國家重大需求。
圖源:創(chuàng)青春
作為一名科研工作者和研究生導(dǎo)師,程方益始終把自己課題組的研究方向聚焦于國家社會(huì)發(fā)展的重大需求和科技難題,開展清潔能源轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)關(guān)鍵材料的交叉學(xué)科研究。程方益瞄準(zhǔn)下一代鋰電池材料、可充金屬氣體電池、水系離子電池等前沿方向,以提高電池的能量儲(chǔ)存密度和轉(zhuǎn)化效率、降低成本、提升循環(huán)壽命和安全性為目標(biāo)開展研究,作為負(fù)責(zé)人或研究骨干承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)、企業(yè)聯(lián)合項(xiàng)目等多項(xiàng)科研任務(wù),立志把科研落在實(shí)處、把學(xué)問融入應(yīng)用。
面對(duì)著前沿技術(shù)攻關(guān)的重重困難,程方益埋頭苦干、不懈追求,不斷取得研究進(jìn)展。圍繞著輕質(zhì)過渡金屬氧化物材料的設(shè)計(jì)制備、反應(yīng)機(jī)理研究和電池應(yīng)用,他們克服了高溫合成能耗大、耗時(shí)長、產(chǎn)物難以調(diào)控且活性低的缺點(diǎn),大幅降低了反應(yīng)溫度,提升了電化學(xué)能量轉(zhuǎn)化效率和充放電循環(huán)壽命,并構(gòu)建了具有廉價(jià)、環(huán)保、安全等優(yōu)點(diǎn)的新型水系可充鋅電池,在儲(chǔ)能領(lǐng)域顯示了良好應(yīng)用前景。
在研究水系鋅電池的課題中,程方益團(tuán)隊(duì)反復(fù)查閱文獻(xiàn),通過調(diào)節(jié)電解液堿酸性和濃度并進(jìn)行大量電化學(xué)對(duì)比研究,篩選出大陰離子型近中新鋅鹽電解液,實(shí)現(xiàn)了近100%庫侖效率的鋅沉積/剝離,并不斷探索材料制備條件,優(yōu)化尖晶石型錳氧化物正極,使500次循環(huán)容量保持率達(dá)到90%以上。
程方益認(rèn)為做科研最重要的態(tài)度是認(rèn)真,尤其對(duì)化學(xué)這個(gè)理論實(shí)驗(yàn)并重的專業(yè),必須要有精益求精的態(tài)度。有了這份態(tài)度,就能在學(xué)習(xí)、做研究的過程中突破現(xiàn)有困難并找到創(chuàng)新點(diǎn),然后不斷往前。
言傳身教,培養(yǎng)人才綜合全面
從教十余年,程方益在他深耕的能源材料化學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的論文超過200篇,其中不乏發(fā)表于國內(nèi)外權(quán)威期刊。但他常說,能培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才,才是他最好的代表作。
對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生,程方益不僅注重學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備的深度和研究水平的高度,也非常強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合能力的廣度。他常教育學(xué)生,面對(duì)當(dāng)今世界變革和國內(nèi)發(fā)展,人才的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈,只有各方面全面發(fā)展才能提高自己的競(jìng)爭(zhēng)力。因此,除了對(duì)學(xué)生的科研要求苛刻外,對(duì)他們的文獻(xiàn)閱讀、論文寫作、邏輯梳理、PPT展示和匯報(bào)等方面都有嚴(yán)格而細(xì)致的要求和指導(dǎo)。
對(duì)于學(xué)生的課題研究,程方益總是強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新和務(wù)實(shí),鼓勵(lì)學(xué)生“先思考,后動(dòng)手”,并主張從實(shí)際問題出發(fā),而不要盲目跟風(fēng),為了發(fā)論文而做研究。對(duì)于鋰電池這樣應(yīng)用性較強(qiáng)的研究領(lǐng)域,程方益常帶著學(xué)生去合作的電池企業(yè)參觀和培訓(xùn),讓同學(xué)們多了解企業(yè)生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題和要求。
科學(xué)真理征途漫漫,科技創(chuàng)新無止追求。程方益用他的故事告訴我們,只要心有光熱,一塊小小的電池也能釋放巨大的能量。為了國家的新能源發(fā)展,不止程方益一人,還有無數(shù)科研工作者奮斗在路上。
參考來源:
1.南開大學(xué)官網(wǎng)
2.創(chuàng)青春《蓄能、發(fā)光、發(fā)熱,他用行動(dòng)為祖國充電》
3.NK化學(xué)家《良師益友風(fēng)采展|程方益:科研書寫公能心,育才傳遞師生情》
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/喬木)
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