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人物簡介:
程方益,南開大學化學學院研究員,南開大學杰出教授,國家級高層次人才、杰出青年科學基金獲得者。2003年和2009年從南開大學分別獲理學學士、博士學位,博士畢業留校任講師,2011年被聘為副教授,2015‒2016年加州大學洛杉磯分校訪問學者,2016年起任研究員、博士生導師。
從事先進能源材料的設計制備、構效關系與反應機理研究,特別關注非整比電極材料及其電催化與電池應用。研究結果發表在Nature Chem.、Nature Commun.、JACS、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等期刊,發表論文被SCI他引23000余次,H因子75。入選2014‒2020年Elsevier發布的中國高被引學者榜單、2018‒2020年Clarivate全球高被引科學家。曾獲2017年中國化學會青年化學獎、2019年中國電化學青年獎。先后指導20余名本科生開展畢業設計,推薦多名本科生出國留學。指導學生獲研究生國家獎學金、楊石先獎學金、唐敖慶獎學金、企業獎學金、南開大學青年五四獎章、三好學生、優秀學生干部等獎勵。培養多名畢業生就職于高校、政府和企事業單位并成為業務骨干。
化學啟航,深植南開夢
在高中時,程方益對化學產生了濃厚的興趣,高考結束后填報志愿,程方益被南開化學深厚的底蘊所吸引,也被楊石先等老一輩南開化學家科研報國的精神深深打動,于是毅然選擇了南開化學。
1999年,程方益考入南開化學系讀本科,后又分別師從無機化學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位。在這里,前輩名師們不僅指引了他的學術方向,培養了他嚴謹踏實、銳意創新的治學和工作態度,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研究。
在一次班會上,剛回國不久的陳軍老師介紹了新能源電池和新能源化學的研究前景和魅力,程方益被點燃了興趣,保研到申先生名下,并在陳老師指導下做研究。
2009年,他在博士畢業后選擇了留校,十年如一日地將精力與熱情傾注于科研與教學,從講師、副教授、研究員再到杰出教授,逐步成長為南開大學中青年學術帶頭人。
面向國家重大需求做研究
發展新能源是世界能源結構變革的大趨勢,也是可持續發展的必然選擇。新能源材料和高能電池在可再生能源開發、3C電子設備、電動汽車等領域發揮著重要用途。在過去和未來很長一段時間內,都是國家重大需求。
圖源:創青春
作為一名科研工作者和研究生導師,程方益始終把自己課題組的研究方向聚焦于國家社會發展的重大需求和科技難題,開展清潔能源轉化與存儲關鍵材料的交叉學科研究。程方益瞄準下一代鋰電池材料、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存密度和轉化效率、降低成本、提升循環壽命和安全性為目標開展研究,作為負責人或研究骨干承擔了國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃專項、企業聯合項目等多項科研任務,立志把科研落在實處、把學問融入應用。
面對著前沿技術攻關的重重困難,程方益埋頭苦干、不懈追求,不斷取得研究進展。圍繞著輕質過渡金屬氧化物材料的設計制備、反應機理研究和電池應用,他們克服了高溫合成能耗大、耗時長、產物難以調控且活性低的缺點,大幅降低了反應溫度,提升了電化學能量轉化效率和充放電循環壽命,并構建了具有廉價、環保、安全等優點的新型水系可充鋅電池,在儲能領域顯示了良好應用前景。
在研究水系鋅電池的課題中,程方益團隊反復查閱文獻,通過調節電解液堿酸性和濃度并進行大量電化學對比研究,篩選出大陰離子型近中新鋅鹽電解液,實現了近100%庫侖效率的鋅沉積/剝離,并不斷探索材料制備條件,優化尖晶石型錳氧化物正極,使500次循環容量保持率達到90%以上。
程方益認為做科研最重要的態度是認真,尤其對化學這個理論實驗并重的專業,必須要有精益求精的態度。有了這份態度,就能在學習、做研究的過程中突破現有困難并找到創新點,然后不斷往前。
言傳身教,培養人才綜合全面
從教十余年,程方益在他深耕的能源材料化學領域發表的論文超過200篇,其中不乏發表于國內外權威期刊。但他常說,能培養出優秀的人才,才是他最好的代表作。
對于培養學生,程方益不僅注重學生知識儲備的深度和研究水平的高度,也非常強調學生綜合能力的廣度。他常教育學生,面對當今世界變革和國內發展,人才的競爭越來越激烈,只有各方面全面發展才能提高自己的競爭力。因此,除了對學生的科研要求苛刻外,對他們的文獻閱讀、論文寫作、邏輯梳理、PPT展示和匯報等方面都有嚴格而細致的要求和指導。
對于學生的課題研究,程方益總是強調創新和務實,鼓勵學生“先思考,后動手”,并主張從實際問題出發,而不要盲目跟風,為了發論文而做研究。對于鋰電池這樣應用性較強的研究領域,程方益常帶著學生去合作的電池企業參觀和培訓,讓同學們多了解企業生產過程中的實際問題和要求。
科學真理征途漫漫,科技創新無止追求。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展,不止程方益一人,還有無數科研工作者奮斗在路上。
參考來源:
1.南開大學官網
2.創青春《蓄能、發光、發熱,他用行動為祖國充電》
3.NK化學家《良師益友風采展|程方益:科研書寫公能心,育才傳遞師生情》
(中國粉體網編輯整理/喬木)
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