彭慧勝和團隊成員在實驗室

彭慧勝在進行學術講演 采訪對象供圖

锂離子電池，成為行走着的“随身能源”。能不能讓電池成為纖維化“變形金剛”，既有高容量“大肚腩”，又柔軟自如“說變就變”？當國際學術界将這一創想判定為“科學幻想”的15年之後，一位中國科學家默默颠覆了這個領域的“傳統認知”，構建了纖維聚合物锂離子電池，并建立了世界上首條纖維锂離子電池生産線。他就是近日揭曉的2022年上海“最美科技工作者”之一，複旦大學高分子科學系主任彭慧勝，一位能把電池“織”進衣服、能讓霓裳化身“顯示屏”的神奇科學家。

質疑聲中堅持了15年

有點苦，又有點甜；既好玩，又好吃。在彭慧勝眼中，“科學就像巧克力”。

出生在湖南省邵陽的他，中學時成績優異，高考時卻陰差陽錯失利了；申請出國深造時，争取到三位諾貝爾獎得主的推薦，原本信心滿滿的他，卻沒有因此而收到一根橄榄枝……求學路上的種種曆練，讓他早早懂了“生活不易”，也磨煉出了面對跌宕起伏、艱難困苦時的處變不驚。

曆經波折，得見彩虹。在美國攻讀博士畢業後，他在待遇優厚的世界頂尖實驗室僅工作了兩年，2008年就重回母校複旦大學任教，組建團隊，緻力于可穿戴纖維狀能源材料與器件的研究和成果轉化。

對于一名學者，必須獨立思考，敢于打破權威，才有可能做出世界原創的研究成果。當時，國際學術界有一個基于長久科研形成的共識：纖維電池内阻随長度增加而顯著增大，導緻無法實現其高性能化與應用。锂離子電池成為人類生産生活不可或缺的組成部分，人們通過優化電池材料實現了電化學性能大幅提升。如何通過設計新結構，例如創建纖維電池，獲得更為優異的電化學性能，滿足電子産品高度集成化和柔性化發展要求呢？彭慧勝開始研究纖維電池時，沒人相信可以實現纖維電池，更無人相信纖維電池可以規模應用。

“科研從來不是一帆風順，碰到困難要勇敢地站起來。”在質疑聲中堅持了15年，彭慧勝團隊颠覆了傳統認知，發現了纖維電池内阻随長度增加反而先降低後趨穩定，呈現獨特的雙曲餘切函數關系，奠定了纖維電池發展的理論基礎。在此理論指導下構建的纖維锂離子電池，能量密度較過去提升了近2個數量級。建立了世界上首條纖維锂離子電池生産線。纖維锂離子電池系統的電化學性能與商業锂離子電池相當，而穩定性和安全性更加優異，在柔性電池領域開拓出一個新方向。

已經取得亮眼成績單

随着5G、物聯網、大數據等新興領域快速發展，急需創制可貼合皮膚組織、适應複雜形變、透氣導濕的新型可穿戴顯示器件。長久以來，業界對于可穿戴技術的應用展望之一，就是能造出智能電子紡織品。然而，具有功能性且能夠呈現大面積顯示效果的紡織品尚未實現，因為要獲得既耐用又易于在大面積上集成的小型照明裝置是一項嚴苛挑戰。

2018年，彭慧勝決定突破平面顯示器件經典三明治結構的研究範式，提出在纖維電極交織點構建微型發光器件的全新路線，在國際上率先創建出織物顯示器件，颠覆了人們對傳統顯示器件和紡織品的認知。這種可以像衣服一樣輕薄、透氣、可貼合在不規則基底上的織物顯示器件，被評述為“世界電子織物領域一個卓越的裡程碑”。

彭慧勝帶領團隊已經取得了亮眼成績單：在纖維電子器件方向做出了原創性成果，被國際學術界評價為這個方向的開創者，曾獲得2019年國家自然科學二等獎，2021年美國化學會全球10項“頂尖化學研究成果”、10項中國重大技術進展、中國科學十大進展……未來，将繼續面向世界科技前沿，聚焦重要科學問題，堅持自主創新，在關鍵技術領域争取新突破。

“我現在最大的任務是培養學生，不算是實驗室的老闆，隻是個打雜做後勤的，學生才是我們實驗室的主力軍”。在他心中，做科學研究出産的大部分論文都不一定是金子，但培養出來的學生一定是最大的成就所在。

本報記者 馬亞甯

來源： 新民晚報

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!