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郭向欣:求索的人生永不停歇

日期:2018-12-03      来源:宣传部      作者:邴守香 宋子涵     阅读:

获得科技部2018年国家重点研发项目、国家自然科学基金委项目的资助,获得蜂巢能源科技有限公司(长城汽车全资子公司)的委托开展固态锂电池的研发,经费总计500余万元;获批成立青岛市高性能固态电解质材料与固态锂电池工程研究中心。来到我校工作不到一年,郭向欣和他的固态锂电池研究团队取得了令人注目的成绩。

郭向欣,物理科学学院教授、博士生导师、中科院百人计划“海外引进杰出人才”、上海市“浦江人才”、山东省“泰山学者”。

学研路上,淬铁成钢

从山东师范大学物理系本硕毕业,考入中国科学院物理所攻读博士学位,后到德国斯图加特马普固态研究所继续做博士后研究,又陆续在柏林BESSYII同步辐射实验室、法国欧洲同步辐射中心(ESRF)、德国斯图加特(MPI-Stuttgart)度过了八年研究时光,郭向欣有一份颇为靓丽的学研经历,而他记忆犹新的是“总处于废寝忘食的状态”,和那些失误的教训。

在博二进行的一个磁学测量研究中,由于仪器很珍贵并且遇到了好样本,郭向欣经常不分昼夜,连续攻关。前后用了半年多时间,他当时自认为满意的第一篇论文,被物理学知名杂志APL(Applied Physics Letters)接收发表。

让郭向欣印象最深的一次实验失误是在德国斯图加特马普固态研究所。2006年,他在德国固态离子学的科研圈子里已小有名气,他迫切想在回国发展之前再多发表几篇高水平论文。有一项关于氧化铈薄膜离子导电界面增强的研究工作,在论文写好外投前再作检查时,发现其中的失误,他立即集中精力重新开展实验验证并纠正了以往的数据偏差。“当时发文章的欲望太强了,实验过程确实心急了些。好在后来结果还是不错的,文章也发出来了。”郭向欣说,“不过,这次经历对我影响还是挺大的,从另一个角度上促进了我的成长。”

勇于纠错是走向更高水平研究的必由之路。这次经历让郭向欣更加细致谨慎,更加精益求精。后来在指导学生时,他也特别注重一线的经验,每开一个新研究方向时,他自己必定先做一次全过程试验。“做学术不仅仅是一种探索,更是一种责任。”郭向欣说。

欧洲八年的基础科学研究生涯,给了郭向欣深厚的科学知识储备和丰富的实验技术积累。他期待早日回国,以一身所学投身祖国的建设和发展。“在国外越久,我想回国工作的想法也越强烈。每每看到清晨中的一缕阳光,或者看到黄昏中拖长的人影,我就情不自禁地驻足仁立,长望东方。”郭向欣说。

2008年,郭向欣如愿回国,入职中科院上海硅酸盐研究所,任课题组长、研究员和博士生导师,主攻固态离子学新能源材料与器件研究。

“我回国的时候,国内的科研条件已经有了很大的进步,甚至在某些方面已经赶超了一些先进国家。”天时地利人和,他带领研究团队,在锂空气电池研发方面,做了诸多原创性工作,在石榴石固体电解质粉体及电解质膜的研究方面,团队的研究也处于国际领先水平。

“我们在基础原创研究方面,与国外相比还有一定差距,但是我们有信心迎头赶上。”郭向欣说,曾经的老师就是他努力的榜样,尤其在中科院读博士时他遇到的那些老先生,“他们个个都平易近人,身怀强国富民梦想,潜心研究,更有精益求精、更上层楼的精神和追求。”

对研究团队中的青年人才和身边的青年学子,他既因材施教、严格要求,又鼓励他们多实践多创新,更要不断提高人文素养。2015年,郭向欣的硕士研究生罗广生,毕业后放弃读博想直接工作,“我当时觉得他很聪明也很优秀,很希望他能继续读博。”后来,郭向欣还是推荐他去了一家著名的锂电池企业工作,“很高兴的是,他毕业后不到两年,凭借扎实的基本功和勤奋的工作已成长为一名优秀的技术骨干。”

研用并重,勇毅创新

在二十多年的学习和工作中,郭向欣一直致力于新能源材料和器件的研究与开发。近几年来,他在新一代固态锂二次电池研究方面取得了令人瞩目的进展,所开发的氧化物固体电解质材料的离子导电性能,处于国际领先地位,并率先掌握固体电解质材料的量产技术和氧化物基固态锂二次电池的组装技术。目前,郭向欣已发表SCI论文百余篇,其中高影响因子论文(IF>10)有8篇(其中一篇刊发在Energy Environ. Sci.,IF 30.067),近5年论文他引近千次,受邀在国际会议作邀请报告15次。

“基础要做,没有理论,应用将来没有潜力;没有应用,基础研究就是个空中楼阁,没法落地。做了这么多年基础研究,应该做一些有很好应用出口的基础研究,让基础研究和应用开发并重,来解决实际问题,这是我来青大的定位。”郭向欣表示,他和研究团队接下来的研究重点,是紧紧依托青岛大学物理学一级博士点和“青岛市高性能固态电解质材料与固态锂电池工程研究中心”,面向青岛市新旧动能转换中的新能源新材料领域,面向青岛市军民融合和智能电子产业,大力开展基础研究和应用研究以及科技成果转化,为新能源汽车提供高能量密度、长寿命动力型固态锂电池,为军用设备提供高安全长续航的储能型固态锂电池,为智能电子提供柔性可穿戴型固态锂电池。

郭向欣现在的工作重点已经从固态离子学逐渐聚焦于固态锂电池上。他介绍说,与当前日常液态锂电池相比,固态锂电池有着更好的性能,不仅会避免一般锂电池因增大能量密度而导致的安全性降低以致爆炸等问题,还有着能量密度高、耐高温、报废时对环境污染少等优势。目前,他已与蜂巢能源科技有限公司(长城汽车全资子公司)签署了300万元的技术研发项目,他说,“虽然现在市场上的固态锂电池不多,没有规模化量产,并且也一般运用在军工场合中,但是以后在电动汽车等民用领域的应用前途肯定很大,我们对自己的研究很有信心。”

展望未来,郭向欣希望通过不断努力和持续创新,力争将“青岛市高性能固态电解质材料与固态锂电池工程研究中心”,建设成国家级工程技术创新平台。争取在青岛地区形成和支撑产值过十亿的高科技固态锂电池产业,为青岛市创新型城市和经济社会发展作出应有的贡献。

编辑:刘毅  编审:宋佐东