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2022年第154期
2022年10月14日下午，中国工程院院士，北京理工大学杰出教授、北京电动车辆协同创新中心首席科学家兼清洁能源领域主任吴锋教授应邀为我校材制学部材料类2021级本科生做“学术前沿课程”讲座报告，讲座题目为“新型二次电池与相关新能源材料的研究与展望”。参加报告会的有材制学部分管教学的副主任与材料科学与工程专业负责人崔素萍教授、先进电池材料与器件研究所所长尉海军、纳米材料与技术专业负责人与新能源材料与技术研究所长王如志教授及材料学科的部分教师。报告会由崔素萍教授主持。
讲座开始，吴锋院士介绍了本次报告的研究背景，在当今世界诸多问题中，能源与环境问题是全人类面临的重大难题，由于化石燃料后续资源不足；生态环境恶化；地区冲突加剧，建立洁净可再生的新能源体系成为人类社会的必然选择，应对气候变化已成为全球性课题。中国可再生能源装机容量已占总装机容量的三分之一；但弃风、弃水、弃光严重；电动汽车的储能功能是解决可再生能源发电间歇性的根本出路；现在每年浪费的130亿度电，可以供约8000万辆电动轿车使用。二次电池是当前国际竞相研发的热点，已成为新一代信息通讯、电动汽车、储能电站与能源互联网等重大应用的关键环节，也是实现“双碳”目标的重要手段。2013年美国麦肯锡全球研究所提出的12项改变世界的颠覆性技术报告中，就有4项与其相关。在国家的相关发展规划中，均明确提出重点支持新型二次电池关键材料、电芯、系统等技术研发，并将提升电池能量密度作为关键指标之一。
随后，吴锋院士对其所在团队当前新型二次电池关键材料和技术的最新进展进行了介绍。发明了含锂储氢合金，解决了高温熔炼时锂容易挥发的难题，实现了规模化生产，取得了我国镍氢电池开拓国际市场的通行证；开发出高性能金属泡沫集流体，实现了镍氢电池的高容量，为电极制造连续化提供了材料支持；率先采用叶绿素铁钠盐等作为添加剂，有效降低了电池内压，这一发明还为新型光辅助充电电池开拓了研究思路。
最后，吴锋院士展望指了未来电池的发展方向。采用数字储能将互联网屏蔽终端差异性的技术引入到动力电池系统，将传统的刚性串并联连接转变为程序控制的柔性连接，实现电池系统从模拟到数字的创新；电池单体的趋势是半导体化，固态化电池可以采用半导体工艺制备，将得到类似于DRAM的“电池芯片”，这将又是一个极大的提升与突破。电池单体在生产过程中将与信息系统紧密耦合形成数字电池即智能电池，类比于磁盘到硬盘的变革。可以预料，当芯片进入了电池内部，智能电池的出现将会颠覆电池系统的结构，也会进一步提升动力电池的安全可靠性，成为新能源汽车和储能系统智能化的一个重要组成部分。
吴锋院士最后强调，二次电池材料体系面临着新的重大变革，我们要注意具有颠覆性的创新，秉持“创新、绿色、开放、共享”的理念，踏下心来，耐得住寂寞，从每一篇文献和每一个实验环节入手，勤于观察，认真思索善于实践，坚持不懈，勇于突破。大家对吴院士的报告印象深刻，尤其关于新能源汽车和储能系统智能化一些颠覆性思想与概念，让师生们耳目一新。报告后，吴锋院士跟在场的教师、研究生及本科生们进行了就锂电池产业发展趋势进行了交流互动。吴锋院士的报告拓展了同学们的思维，激发了同学们投入到我国新型二次电池科技创新的兴趣和热情。
吴锋院士的讲座基于新型二次电池及相关材料的发展历史与将来展望，围绕国家双碳战略目标展开，内容丰富，引经据典，幽默风趣，精彩纷呈。我国新型绿色二次电池的发展起源于锂二次电池固体电解质材料和镍氢电池储氢材料的研究,依赖于电池关键材料技术的创新和进步，从新材料研究入手到中国相关绿色电池产业的崛起，可以说是30年磨一剑!赢得了中国在国际镍氢电池市场的半壁江山!争得了中国与日本、韩国在锂离子电池产业的三分天下! 引领了国际高比能电池新体系的构建与发展。讲座人气爆棚，师生们全程兴趣盎然地品尝了锂电池的知识盛宴，师生们不仅从吴院士丰富渊博的知识中大有收获，更从其深厚的爱国情怀中大受激励。
吴锋院士在讲座中全程融入了课程思政的理念，以国家锂电池产业发展历程并结合自己的锂电池研究的持之以恒的努力追求，终有所成，为国家能源产业做出了重要贡献。并以此激励同学们要脚踏实地，将个人的理想、追求与国家重大战略需求相结合，从实际出发，积极参与国家急需与战略技术的研究，要树立坚实的民族自信心，时刻不忘为中华民族的伟大复兴而努力奋斗。
本次讲座是2021级材料类本科生《学术前沿课程》收官大师报告，也是材料类本科生大师论坛系列报告之一。近年来，在材制学部负责教学的副主任崔素萍教授的主持与推动下，邀请材料领域顶级大师为二年级材料类本科生做学术前沿讲座已成为材料创新本科人才培养的重要举措，通过两年来的推行取得了良好的育人成效，极大地促进了本科学生创新热情与兴趣。
