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圖源：中國科學報
崔光磊，中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員，博士生導師�！笆濉眹抑攸c研發(fā)計劃新能源汽車專項——高比能固態(tài)電池項目負責人（首席科學家）。中科院深海智能技術先導專項副總師（固態(tài)電池基深海能源體系）。主要從事低成本高效能源儲存與轉換器件的研究。作為負責人/課題負責人主持承擔國家自然科學杰出青年基金、國家973計劃、863計劃、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金重點項目、面上項目、聯合基金，省部級及中科院先導專項、企業(yè)橫向項目等多項科研項目。先后在材料、化學、能源材料等方面的國際權威雜志如Nat.Commun.、Angew.Chem.Int.Ed.、J.Am.Chem.Soc.、Adv.Mater.等發(fā)表相關論文400余篇，被引用2萬余次。申請國家專利228項，已授權122項；申請PCT專利7項,授權歐洲專利1項。出版《動力鋰電池中聚合物關鍵材料》書籍一部。獲得2017年青島市自然科學獎一等獎（第一完成人）；獲得2018年山東省自然科學獎一等獎（第一完成人）；獲得2021年青島市科技進步獎一等獎（第一完成人）。
組建團隊，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化學系，由此與能源化學專業(yè)結下不解之緣。工作后，他又考到中科院化學所獲得了有機化學博士學位，之后赴德國馬普協會高分子所和固態(tài)所從事博士后研究。
2008年，那時青島能源所成立沒多長時間，崔光磊與首任所長王利生相遇，并第一時間被能源所發(fā)展的遠大志向所感染�！澳氵@個專業(yè)我們要擴展，國家也需要，希望你能來我們所工作”。35歲的崔光磊回到青島，開始組建固態(tài)能源系統(tǒng)技術中心。這是一支固態(tài)鋰電池科學問題研究和工程開發(fā)并重的高水平科研團隊。從2009年團隊成立之初，崔光磊及團隊就繼承和弘揚老一輩科學家甘坐“冷板凳”和“十年磨一劍”的奮斗精神，靜心篤志攻克固態(tài)聚合物電池科學難題。目前，崔光磊團隊已經發(fā)展成為一支100余人的固態(tài)能源系統(tǒng)技術中心研發(fā)團隊。
崔光磊團隊骨干人員在中試車間工作合影（圖源：科學網）
面對新一輪科技革命和產業(yè)變革的國際大環(huán)境，以及國家對高安全、高比能和長壽命鋰電池在軌道交通、深海深空深地特種電源等領域能源動力的重大戰(zhàn)略需求，崔光磊帶領團隊成員深耕自身專業(yè)領域，在青島能源所創(chuàng)造出不凡的科研成績。
科研成果先進，引發(fā)國際廣泛關注
固態(tài)電池被認為是具備巨大應用前景的下一代電池技術路線，歐美、日韓等紛紛布局固態(tài)電池技術。在全球范圍內，一場爭奪固態(tài)電池關鍵材料與核心技術制高點的暗戰(zhàn)已然打響，我國也急需推進固態(tài)電池發(fā)展與產業(yè)化。
崔光磊及其團隊深耕聚合物電解質關鍵材料十余載，提出并發(fā)展大陰離子硼系鋰鹽，首創(chuàng)“剛柔并濟”聚合物復合固態(tài)電解質和高離子電導自由基捕捉型粘結劑體系，極大推進和豐富了固態(tài)鋰電池關鍵材料體系，提出并發(fā)展了原位固態(tài)化界面融合等核心關鍵技術，解決了困擾固態(tài)鋰電池發(fā)展的“關鍵材料”和“固/固界面”兩大瓶頸問題。
針對單一聚合物電解質性能不足、無法滿足高性能二次電池的問題，崔光磊及其團隊立足科學問題本身，在國際上提出“剛柔并濟”聚合物復合固態(tài)電解質設計理念，以尺寸熱穩(wěn)定性好的“剛”性骨架材料為支撐，解決傳統(tǒng)聚合物電解質尺寸熱穩(wěn)定性差和機械強度弱的瓶頸問題，輔以電化學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鋰鹽，創(chuàng)建高通量離子傳輸滲流通道，進而構筑多元協同體系，開發(fā)出綜合性能優(yōu)異的“剛柔并濟”聚合物固態(tài)電解質，有效兼顧了機械強度、離子傳輸等核心要素。
這種理念提出后，引起國際同行廣泛關注，聚合物電解質創(chuàng)始人Armand教授以及2019年諾貝爾化學獎得主Goodenough教授均高度評價該理念。
歷經十二載潛心研究和攻堅克難，目前，崔光磊及其團隊已經形成了聚合物離子傳輸材料、高離子遷移數鋰鹽、功能性粘結劑等特色電解質關鍵材料體系和規(guī)�；圃旒夹g，為全球高性能聚合物電解質發(fā)展提供了中國的解決方案。
除了材料突破，崔光磊帶領團隊在固態(tài)鋰電池固/固界面壁壘問題上也取得了突破。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、長循環(huán)過程中固/固界面接觸失效等諸多問題。針對這些問題，崔光磊帶領團隊從十多年前就開始布局，提出并發(fā)展了原位固態(tài)化界面融合技術，進而構筑電極/電解質一體化緊密結構，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。
團隊提出的原位固態(tài)化界面融合技術順利打通了固態(tài)聚合物鋰電池從實驗室基礎研究到工程化應用之間難以逾越的最后一道屏障，該技術契合現有商品液態(tài)鋰離子電池生產工藝，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。
科技報國，為深海探測保駕護航
深耕固態(tài)電池領域多年，崔光磊及其團隊先后研制出單體容量可調且安全性能優(yōu)異的系列化固態(tài)鋰離子電池產品，成功攻克全海深長續(xù)航動力電源系統(tǒng)核心技術，實現了全海深示范應用，引領推動了深海特種固態(tài)電源系統(tǒng)更新換代，打破了國外對這一保障國家安全關鍵技術的限制和封鎖。
時間回到2016年，當時崔光磊赴北京出差，與曾為我國“蛟龍”號立下功勛的載人潛水器專家組組長、深海所負責人相遇。對方提出：“深海著陸器需要可靠的電池供電，你能不能先做一個小系統(tǒng)試試？不過時間要快，我們計劃10月份出海�！�
崔光磊回到青島后，將事情向所里做了匯報，組織調配團隊核心力量建立對標老科學家青年技術攻關突擊隊，聚焦固態(tài)鋰電池材料體系及工程化應用技術難題，踐行老科學精神，全力攻堅克難。董杉木、張建軍負責將團隊實驗室中的固態(tài)電池技術輸入到中試平臺，韓鵬獻、劉海勝負責固態(tài)電池單體的制備，吳天元高工負責深海電源系統(tǒng)設計、制備與驗證。作為海底著陸器，關鍵是要在抗壓力和小型化上下功夫。時間緊迫，壓力繁重，該突擊隊更是咬緊牙關，從實驗室到辦公室兩點一線，心無旁騖地向深海進發(fā)。經過不懈奮戰(zhàn)，崔光磊帶領團隊研制的高比能固態(tài)鋰電池系統(tǒng)，經深海高壓環(huán)境模擬實驗室壓力實驗顯示，在121MPa極端壓力下完好無損，供電正常。
2017年，崔光磊團隊開發(fā)的固態(tài)鋰電池電源系統(tǒng)隨TS03航次科考船遠赴馬里亞納海溝，為“萬泉”號著陸器控制系統(tǒng)及CCD傳感器提供能源，累計完成9次下潛，其中6次超過10000米，最大工作水深10901米，累計坐底工作時間98.5小時，順利完成萬米全深海示范應用。2018年，團隊開發(fā)的模塊化固態(tài)電源系統(tǒng)隨TS09航次科考船再次遠赴馬里亞納海溝，為“天涯”“海角”“萬泉”等全海深著陸器提供能源動力，共計完成27個潛次的作業(yè)，15次下潛深度超過萬米，最大下潛深度10918米。2020年，團隊開發(fā)的全海深固態(tài)鋰電池系統(tǒng)為“滄�！碧栆曨l著陸器提供充足的能量動力，成功保障了“滄海”與“奮斗者”的萬米深海聯合作業(yè)，視頻見證“奮斗者”成功標注了中國載人深潛新坐標。
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，當被問及科研人員的品質、志向以及對青年學生的建議等問題時，崔光磊認為，科研人員最重要的品質是專注和鍥而不舍，在研究方向上認準了研究方向就要堅持不懈地去做下去，常年積累會形成自己的特色工作或者標簽工作。他講道：“我是一名普通的科研工作者，我個人認為科學家們應該希望學以致用，通過科研積累知識和發(fā)展技術服務社會、造福人類�！�
對于年輕人的建議，崔光磊認為，科研職業(yè)是通過研究積累知識和提升自己認知能力來開發(fā)工程技術，最終要學以致用反哺社會。不過，科研的道路上會有很多挑戰(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，青年學生需要大量閱讀文獻擴大知識面，開闊思路。在科研過程中一定要進行大量的試驗校正、驗證、深化和提升自己對科學問題認識，要勇于從失敗中總結教訓，善于從成功中歸納經驗。
參考來源：
WILEY人物訪談——中科院青島能源所崔光磊研究員.Materials Views
獲諾獎得主點贊，突破“卡脖子”技術！他們是如何做到的？科學網
打破國外先進技術壟斷！海底一萬米，供電“無壓力”.中國科學報
（中國粉體網編輯整理/文正）
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