【核心提示】 因?qū)﹄娀瘜W(xué)基礎(chǔ)研究的突出貢獻(xiàn)，他當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士,。心懷科技報(bào)國(guó)初心,，近年來(lái),，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)立足學(xué)科基礎(chǔ)研究，持續(xù)在新能源領(lǐng)域斬獲面向產(chǎn)業(yè)的突破性成果,，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室成果與生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的連接,。

　　中國(guó)科學(xué)院院士、廈門大學(xué)教授孫世剛和他的團(tuán)隊(duì)一道,，在服務(wù)區(qū)域發(fā)展和國(guó)家戰(zhàn)略中,，踐行高校科研人的責(zé)任與使命,。

　　“滋……”顯微鏡旋轉(zhuǎn)發(fā)出的響聲又在召喚,。

　　透過鏡片，再一次,，孫世剛來(lái)到微觀世界,，探索能源轉(zhuǎn)換密碼,。

　　觀測(cè)鋰離子傳輸速度，記錄晶體結(jié)構(gòu)演化,，復(fù)雜多變的微觀世界,，是孫世剛的“戰(zhàn)場(chǎng)”,。

　　每一塊電池中,，固體電極與液體電解質(zhì)碰撞交界，產(chǎn)生出奇妙的能量變化,，這被稱為“界面”,。

　　在“界面”不到20納米的厚度里，藏著有關(guān)電池效率和壽命的奧秘,。

　　過去數(shù)十年,，長(zhǎng)期從事電化學(xué)、能源電化學(xué)研究的孫世剛及其團(tuán)隊(duì),，在這一領(lǐng)域持續(xù)攻關(guān),，并將科學(xué)研究與企業(yè)需求相結(jié)合，為地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)勁的科研支撐,，助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。

　　源于初心，懷著科技報(bào)國(guó)的深厚情懷

　　“我心中有一種使命,，就是推動(dòng)國(guó)家的生產(chǎn)力發(fā)展,，推動(dòng)國(guó)家科技和產(chǎn)業(yè)崛起”

　　與化學(xué)結(jié)緣，要追溯到40多年前,。

　　1977年,，作為高考恢復(fù)后的第一屆考生，孫世剛考上廈門大學(xué)化學(xué)系,，并于1982年第一批公派留學(xué)前往法國(guó)攻讀博士學(xué)位,。

　　1986年9月，孫世剛獲得巴黎居里大學(xué)授予的法國(guó)國(guó)家博士學(xué)位,，并留在法國(guó)科研中心界面電化學(xué)研究所繼續(xù)博士后研究,。

　　“一到國(guó)外，我就意識(shí)到我們國(guó)家當(dāng)時(shí)確實(shí)落后了很多年,，那時(shí)我就下定決心,，學(xué)好后要為國(guó)家做事情?！睂O世剛說,。面對(duì)選擇，他毅然于1987年回到廈門大學(xué),。

　　“我心中有一種使命,，就是推動(dòng)國(guó)家的生產(chǎn)力發(fā)展,，推動(dòng)國(guó)家科技和產(chǎn)業(yè)崛起?！睂O世剛說,，“當(dāng)時(shí)的想法很樸素，趕快回國(guó),，把所學(xué)的知識(shí)教給學(xué)生,，差距不能再拉大了?！?/p>

　　心有所指,，行有所向?；貒?guó)后,，孫世剛專注電化學(xué)和表界面研究，取得了一系列突破性成果,。他先后主持完成國(guó)家杰出青年科學(xué)基金,、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家“973計(jì)劃”項(xiàng)目等重要科研項(xiàng)目,，是國(guó)家自然科學(xué)基金委“界面電化學(xué)”創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)帶頭人,。

　　2015年，因在電化學(xué)領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn),，孫世剛當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士,。

　　“科研就是一種攻堅(jiān)，它需要勇氣和堅(jiān)韌,?！泵鎸?duì)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)科研條件與國(guó)外的差距，孫世剛迎難而上,。設(shè)備陳舊落后,，他想辦法克服；科研經(jīng)費(fèi)欠缺,，他能省則省,。“為自己的祖國(guó)搞科研,，再苦再累也值得,！”他說。

　　十多年前的一件往事,，足以映射初心,。2007年，孫世剛團(tuán)隊(duì)在納米催化劑合成研究中取得重大突破,，首次制備出高活性的二十四面體鉑納米晶催化劑,。

　　被廣泛用于燃料電池,、石油化工、汽車尾氣凈化等領(lǐng)域的鉑催化劑,，因鉑金屬資源有限,價(jià)格昂貴,。提高鉑納米材料的催化活性、穩(wěn)定性,，一直是企業(yè)亟需,。

　　孫世剛團(tuán)隊(duì)的成果吸引了跨國(guó)企業(yè)的注意。

　　“當(dāng)時(shí)韓國(guó)企業(yè)派代表跨洋飛到廈門來(lái)找我,，希望能夠在技術(shù)上進(jìn)行合作,。”孫世剛表示,，“但是這樣的技術(shù)，我肯定要留在國(guó)內(nèi),！”

　　雖然拒絕了合作請(qǐng)求,，但大型跨國(guó)企業(yè)對(duì)核心技術(shù)的渴求和戰(zhàn)略眼光，讓孫世剛感慨：我們什么時(shí)候也能有這樣的企業(yè),？

　　基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源頭,。把基礎(chǔ)研究做扎實(shí)了，在國(guó)家快速發(fā)展中,，研究成果必能對(duì)接到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的方向,。

　　近年來(lái)，隨著中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)崛起,，企業(yè)迅速成長(zhǎng),。寧德時(shí)代、廈門鎢業(yè)等越來(lái)越多的行業(yè)龍頭找上門來(lái),，尋求科研支持和合作,。

　　孫世剛當(dāng)年的感慨，如今變成了滿懷的信心,。他主動(dòng)肩負(fù)起責(zé)任,，把自己的科學(xué)追求融入產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始與企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作,。

　　始于2011年1月的“界面電化學(xué)”創(chuàng)新群體項(xiàng)目,，歷時(shí)9年，在孫世剛的帶領(lǐng)下,，項(xiàng)目連續(xù)三次獲得國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)的持續(xù)資助,。從基礎(chǔ)研究到實(shí)際應(yīng)用，這個(gè)項(xiàng)目,，成為孫世剛探索成果轉(zhuǎn)化的舞臺(tái),。

　　“前兩期研究?jī)?nèi)容主要是界面電化學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)問題,，到了第三期以后，我們轉(zhuǎn)變重點(diǎn),，把目標(biāo)放在解決產(chǎn)業(yè)界重要的應(yīng)用問題,，以及對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略需求作出貢獻(xiàn)上?！睂O世剛帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),，將研究方向聚焦到新能源領(lǐng)域。

　　精于轉(zhuǎn)化,，打造面向產(chǎn)業(yè)的科研力量

　　“我們的研發(fā)成果能夠幫助企業(yè)創(chuàng)新,，企業(yè)能力提升后產(chǎn)生的需求，也在幫助我們調(diào)整科研方向”

　　新能源產(chǎn)業(yè),，是福建重點(diǎn)布局的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),。

　　“十四五”時(shí)期，福建計(jì)劃打造兩個(gè)以上產(chǎn)值超千億元的新能源產(chǎn)業(yè)集群,。廈門作為新崛起的電動(dòng)之城,，此前已將中航鋰電、海辰新能源,、廈鎢新能源等新能源龍頭企業(yè)攬入懷中,。2021年底，寧德時(shí)代投資70億元,，廈門時(shí)代鋰離子電池生產(chǎn)基地項(xiàng)目（一期）開工建設(shè),。

　　這樣的土壤，讓孫世剛團(tuán)隊(duì)的科學(xué)研究成果有了更廣闊的用武之地,。

　　廈門廈鎢新能源材料股份有限公司,，是廈門本土第一家新能源電池材料上市公司。其母公司廈門鎢業(yè)從2002年起,，陸續(xù)建立能源新材料產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)線,，重金投入于先進(jìn)電池材料的研發(fā)，并于2016年分拆出獨(dú)立的新能源子公司——廈鎢新能源,。

　　“研發(fā)新產(chǎn)品,，一旦我們?cè)诩夹g(shù)開發(fā)中遇到了難以解決的理論問題，就需要依托高校進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān),?！睆B門鎢業(yè)股份有限公司技術(shù)中心硬質(zhì)材料研究所所長(zhǎng)劉超表示。

　　其實(shí)早在2012年,，孫世剛團(tuán)隊(duì)就開始了與廈門鎢業(yè)的技術(shù)合作,，簽訂“新能源材料合作研究計(jì)劃”，致力于提升鋰電池正極材料性能。

　　鋰電池正極材料,，是直接影響鋰離子電池的性能,、決定電池成本的關(guān)鍵因素。

　　為了讓手機(jī)待機(jī)時(shí)間更長(zhǎng),，業(yè)內(nèi)普遍做法是提高充電電壓,，以提高手機(jī)電池中鈷酸鋰材料的能量密度。但充電電壓過高,，會(huì)導(dǎo)致材料和界面不穩(wěn)定,，電池安全性能、循環(huán)性能下降,。

　　孫世剛團(tuán)隊(duì)成員李君濤教授介紹：“我們研究的技術(shù),，在鈷酸鋰材料表面形成包覆層，就相當(dāng)于給它們穿了件‘防電衣’,，使電池在高電壓下也能正常充放電,。”

　　對(duì)此,，廈鎢新能源首席工程師魏國(guó)禎深有體會(huì)：“孫老師團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究前沿并且深入運(yùn)用他們的方法,，加深了我們對(duì)電池材料界面的認(rèn)識(shí)和理解，大大縮短了我們解決技術(shù)難題的時(shí)間,。”

　　2018年,，廈門鎢業(yè)獲批國(guó)家發(fā)改委“高端儲(chǔ)能材料國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心”,。孫世剛受聘擔(dān)任中心技術(shù)指導(dǎo)委員會(huì)主任。孫世剛認(rèn)為：“我們的研發(fā)成果能夠幫助企業(yè)創(chuàng)新,，企業(yè)能力提升后產(chǎn)生的需求,，也在幫助我們調(diào)整科研方向?！?/p>

　　科研成果與產(chǎn)業(yè)需求有效結(jié)合,，雙方的合作走向深入。如今,，廈鎢將能源新材料發(fā)展為三大主營(yíng)業(yè)務(wù)之一,，成為鋰電正極材料領(lǐng)域的一流供應(yīng)商。

　　寧德時(shí)代,，則是孫世剛團(tuán)隊(duì)進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化的另一個(gè)舞臺(tái),。

　　作為電動(dòng)車的心臟，動(dòng)力電池占據(jù)整車成本的近40%,。曾經(jīng),，關(guān)鍵鋰電技術(shù)和材料都掌握在日韓手中，突破不了電池技術(shù),，就難以在新能源汽車領(lǐng)域開拓新局面,。

　　2014年,，寧德時(shí)代與孫世剛團(tuán)隊(duì)相遇。孫世剛團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的原位表征技術(shù),，助力寧德時(shí)代實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的變革性提升,。

　　孫世剛教授團(tuán)隊(duì)成員介紹：“這項(xiàng)技術(shù)可以讓研發(fā)人員‘在線’觀察鋰電池材料變化，充放電同時(shí)進(jìn)行分析,?？梢詫?shí)時(shí)檢測(cè)到哪種狀態(tài)產(chǎn)生了氣體，準(zhǔn)確把握故障原因,，并快速改進(jìn),。”

　　自2014年起,，孫世剛擔(dān)任寧德時(shí)代首屆專家技術(shù)委員會(huì)委員,；2016年，寧德時(shí)代建立了院士專家工作站,；2017年,，寧德時(shí)代企業(yè)博士后流動(dòng)站成立，黃令教授作為合作導(dǎo)師,，共同培養(yǎng)企業(yè)博士后至今,。

　　“寧德時(shí)代實(shí)現(xiàn)愿景離不開創(chuàng)新，高校是在創(chuàng)新路上最重要的合作伙伴,，廈門大學(xué)更是新能源產(chǎn)業(yè)科研領(lǐng)域的佼佼者,。”寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群表示,，高校的教研優(yōu)勢(shì),、人才優(yōu)勢(shì)，將為新能源產(chǎn)業(yè)集群持續(xù)提供創(chuàng)新動(dòng)能,。

　　謀于未來(lái),，聚焦科技競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展制高點(diǎn)

　　“我們搞科學(xué)研究，就是要結(jié)合國(guó)家和社會(huì)需要解決的問題,，用心做,，不斷探索”

　　面對(duì)蓬勃發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)，電化學(xué)在燃料電池,、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域正大有可為,。而此時(shí)，孫世剛團(tuán)隊(duì)已將研究方向投向了更遠(yuǎn)的未來(lái),，以搶占科技競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展制高點(diǎn),。

　　孫世剛說：“我們搞科學(xué)研究，就是要結(jié)合國(guó)家和社會(huì)需要解決的問題，用心做,，不斷探索,。”

　　氫能具有來(lái)源廣,、燃燒值高,、零碳排等優(yōu)勢(shì)，作為具有發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，全球已有多個(gè)國(guó)家和地區(qū)發(fā)布了氫能源發(fā)展規(guī)劃或路線圖,。當(dāng)前我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)也處在快速發(fā)展階段。

　　“氫的大規(guī)模運(yùn)用是一個(gè)重要的發(fā)展方向,?！睂O世剛表示，“氫燃料電池商業(yè)化一直受阻于昂貴的鉑基催化劑,。怎樣把催化劑效率提上去,，同時(shí)把成本降下來(lái)，是我們未來(lái)研究重點(diǎn),?！?/p>

　　在廈門大學(xué)，以孫世剛團(tuán)隊(duì)為代表,，氫能已開始了技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,。在氫能與燃料電池技術(shù)方面，嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室已建立新型協(xié)同攻關(guān)機(jī)制,，聯(lián)合廈門金龍,、寧德時(shí)代、廈門鎢業(yè)等開展產(chǎn)業(yè)攻關(guān),。

　　參與嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室氫能產(chǎn)學(xué)研攻關(guān)的周志有教授，是孫世剛團(tuán)隊(duì)成員,。他介紹：“用鉑金屬做氫燃料電池催化劑材料,，成本很高。現(xiàn)在,，我們正以廈門鎢業(yè)的鎢,、鉬材料為基體，研制氫燃料電池用催化劑材料,?！?/p>

　　這些研究，為未來(lái)燃料電池新型催化劑的研制提供了新思路,。

　　與廈鎢新能源的合作,，同樣正邁向更廣泛的空間。鋰硫電池，比鈷酸鋰電池具有更高能量,。為在激烈的電池材料競(jìng)爭(zhēng)中保持先機(jī),，廈鎢新能源與孫世剛團(tuán)隊(duì)，正共同開展鋰硫電池方面的研發(fā),。

　　如今,，孫世剛團(tuán)隊(duì)不斷突破研究邊界，正為搶占新能源科研制高點(diǎn)助力,。團(tuán)隊(duì)成員廖洪鋼教授毅然從國(guó)外歸來(lái),，加入孫世剛團(tuán)隊(duì)?！斑@里不僅有我需要的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,，更有我向往的團(tuán)隊(duì)科研氛圍?！绷魏殇撜f,。

　　經(jīng)過潛心攻關(guān)，廖洪鋼通過MEMS加工技術(shù)在電子顯微鏡中成功構(gòu)筑了一個(gè)納米實(shí)驗(yàn)室,?！敖柚@一技術(shù)，我們可以動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)觀察物質(zhì)結(jié)構(gòu),，全程高清拍攝每個(gè)原子的變化和運(yùn)動(dòng)軌跡,。”廖洪鋼表示,，這項(xiàng)技術(shù),，可廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)研究及產(chǎn)業(yè)升級(jí)等領(lǐng)域。

　　2019年,，廖洪鋼成立了廈門超新芯科技有限公司,，獲評(píng)國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，目前已完成千萬(wàn)級(jí)天使輪融資,，成為成功切入全球電鏡產(chǎn)業(yè)鏈的中國(guó)科技企業(yè)代表,。

　　對(duì)未來(lái)的科學(xué)研究與成果轉(zhuǎn)化，孫世剛院士充滿信心：“按照現(xiàn)有的研究基礎(chǔ),，我們期望未來(lái)在基于非貴金屬催化劑的燃料電池,、超高比能量密度和比功率密度儲(chǔ)能體系以及解決一些國(guó)家重大需求方面，取得新的突破,?！?（記者 游笑春 黃青 李珂 儲(chǔ)白珊）