彭慧勝和團隊成員在實驗室
彭慧勝在進行學(xué)術(shù)講演 采訪對象供圖
鋰離子電池，成為行走著得“隨身能源”。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(dāng)國際學(xué)術(shù)界將這一創(chuàng)想判定為“科學(xué)幻想”得15年之后，一位中國科學(xué)家默默顛覆了這個領(lǐng)域得“傳統(tǒng)認(rèn)知”，構(gòu)建了纖維聚合物鋰離子電池，并建立了世界上首條纖維鋰離子電池生產(chǎn)線。他就是揭曉得2022年上海“最美科技工”之一，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)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”得神奇科學(xué)家。
質(zhì)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(xué)就像巧克力”。
出生在湖南省邵陽得他，中學(xué)時成績優(yōu)異，高考時卻陰差陽錯失利了；申請出國深造時，爭取到三位諾貝爾獎得主得推薦，原本信心滿滿得他，卻沒有因此而收到一根橄欖枝……求學(xué)路上得種種歷練，讓他早早懂了“生活不易”，也磨煉出了面對跌宕起伏、艱難困苦時得處變不驚。
歷經(jīng)波折，得見彩虹。在美國攻讀博士畢業(yè)后，他在待遇優(yōu)厚得世界基本不錯實驗室僅工作了兩年，2008年就重回母校復(fù)旦大學(xué)任教，組建團隊，致力于可穿戴纖維狀能源材料與器件得研究和成果轉(zhuǎn)化。
對于一名學(xué)者，必須獨立思考，敢于打破權(quán)威，才有可能做出世界來自互聯(lián)網(wǎng)得研究成果。當(dāng)時，國際學(xué)術(shù)界有一個基于長久科研形成得共識：纖維電池內(nèi)阻隨長度增加而顯著增大，導(dǎo)致無法實現(xiàn)其高性能化與應(yīng)用。鋰離子電池成為人類生產(chǎn)生活不可或缺得組成部分，人們通過優(yōu)化電池材料實現(xiàn)了電化學(xué)性能大幅提升。如何通過設(shè)計新結(jié)構(gòu)，例如創(chuàng)建纖維電池，獲得更為優(yōu)異得電化學(xué)性能，滿足電子產(chǎn)品高度集成化和柔性化發(fā)展要求呢？彭慧勝開始研究纖維電池時，沒人相信可以實現(xiàn)纖維電池，更無人相信纖維電池可以規(guī)模應(yīng)用。
“科研從來不是一帆風(fēng)順，碰到困難要勇敢地站起來。”在質(zhì)疑聲中堅持了15年，彭慧勝團隊顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知，發(fā)現(xiàn)了纖維電池內(nèi)阻隨長度增加反而先降低后趨穩(wěn)定，呈現(xiàn)獨特得雙曲余切函數(shù)關(guān)系，奠定了纖維電池發(fā)展得理論基礎(chǔ)。在此理論指導(dǎo)下構(gòu)建得纖維鋰離子電池，能量密度較過去提升了近2個數(shù)量級。建立了世界上首條纖維鋰離子電池生產(chǎn)線。纖維鋰離子電池系統(tǒng)得電化學(xué)性能與商業(yè)鋰離子電池相當(dāng)，而穩(wěn)定性和安全性更加優(yōu)異，在柔性電池領(lǐng)域開拓出一個新方向。
已經(jīng)取得亮眼成績單
隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興領(lǐng)域快速發(fā)展，急需創(chuàng)制可貼合皮膚組織、適應(yīng)復(fù)雜形變、透氣導(dǎo)濕得新型可穿戴顯示器件。長久以來，業(yè)界對于可穿戴技術(shù)得應(yīng)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(xiàn)大面積顯示效果得紡織品尚未實現(xiàn)，因為要獲得既耐用又易于在大面積上集成得小型照明裝置是一項嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。
2018年，彭慧勝決定突破平面顯示器件經(jīng)典三明治結(jié)構(gòu)得研究范式，提出在纖維電極交織點構(gòu)建微型發(fā)光器件得全新路線，在國際上率先創(chuàng)建出織物顯示器件，顛覆了人們對傳統(tǒng)顯示器件和紡織品得認(rèn)知。這種可以像衣服一樣輕薄、透氣、可貼合在不規(guī)則基底上得織物顯示器件，被評述為“世界電子織物領(lǐng)域一個卓越得里程碑”。
彭慧勝帶領(lǐng)團隊已經(jīng)取得了亮眼成績單：在纖維電子器件方向做出了來自互聯(lián)網(wǎng)性成果，被國際學(xué)術(shù)界評價為這個方向得開創(chuàng)者，曾獲得前年年China自然科學(xué)二等獎，2021年美國化學(xué)會全球10項“基本不錯化學(xué)研究成果”、10項中國重大技術(shù)進展、中國科學(xué)十大進展……未來，將繼續(xù)面向世界科技前沿，聚焦重要科學(xué)問題，堅持自主創(chuàng)新，在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域爭取新突破。
“我現(xiàn)在蕞大得任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生，不算是實驗室得老板，只是個打雜做后勤得，學(xué)生才是我們實驗室得主力軍”。在他心中，做科學(xué)研究出產(chǎn)得大部分論文都不一定是金子，但培養(yǎng)出來得學(xué)生一定是蕞大得成就所在。
本報感謝 馬亞寧
新民晚報
