一个半小时的公交颠簸,连接着山东建筑大学学生宿舍与山东大学实验室这两个截然不同的世界。这条往返的路,于萌田已经走了整整三年。自从她研一加入建大材料科学与工程学院赵忠魁教授的科研团队,她就奔波在这条路上。团队联合山东大学、山东师范大学的科研力量,组建了一支跨校科研团队,针对高比能、长循环锂空气电池正极催化剂研制和电池设计展开深入合作。通往实验室的公交车为了与实验室里的其他学生同时进行实验,几乎每天清晨六点五十分,于萌田就出发去坐公交车。车窗外掠过的街景早已熟悉,她常在摇晃的车厢里翻阅文献或闭目构思当天的实验步骤。
由于材料合成及后续的电化学性能测试周期较长,单次完整流程往往需要三天或更久。为了提高效率,于萌田采用了交叉并行的策略。实验室的通风橱前,常常同时摆放着三组甚至更多处于不同反应阶段的样品。一组可能在进行高温固相合成,另一组可能进行充放电测试,而第三组则可能到了关键的循环寿命评估阶段。为了严格掌控这些交错的时间节点,她的手机里设定了密密麻麻的闹钟矩阵,每一个都对应着特定反应器的关键操作时刻。实验台上,一张张打印的“必做清单”被反复勾画,记录着每个实验组当前的状态和下一步骤,确保材料合成时间准确性的分毫不差。
午餐时间,为了节省往返本校的时间,于萌田选择在实验室楼下的小圆桌快速解决外卖,那一张小桌子见证了她的科研实验之路。而晚上回到宿舍短暂休息过后,她便又着手整理当天的实验数据,同时并准备新的、可行的实验方案来维持第二天甚至第三天那几组交错实验的连续运转。科研路上那些印记
前年冬天,一场大雪阻滞了交通。于萌田带着在山东大学实验室刚组装好的几组锂电池纽扣电池,搭乘公交车返回本校。公交车在积雪中缓慢挪动,原本的行程被大大拉长。她小心地将装有电池的密封盒抱在怀里,避免颠簸和温度波动。好不容易回到校园,她便立刻赶往科技馆准备进行电化学性能测试。路面覆盖着厚厚的冰层,异常湿滑。在接近科技馆门口时,于萌田脚下一滑摔倒了。摔倒的瞬间,她下意识地将电池盒紧紧护在胸前。迅速起身后,她顾不上膝盖的疼痛,第一时间打开盒子仔细检查———确认电池外观完好、密封无损,才松了口气,拍掉身上的雪,继续走进实验室,按计划开始测试工作。
实验中的挫折也时有发生。一组精心制备的电池,在实验室环境温度波动的影响下,初期循环数据并不理想,容量衰减较快,远低于预期。面对这个结果,于萌田有些沮丧。导师查看了数据后,建议她不必立刻放弃或拆解电池,可以先将其维持在测试状态,保持特殊的温度,继续测试。她接受了建议,将这组电池留在测试设备上,设置了低电流维持状态,随后开始了寒假。等到寒假结束返回实验室时,于萌田立马重启了这组电池的测试。令她感到意外和些许振奋的是,在低温的环境下,这组电池后续的循环稳定性不仅未受影响,反而拥有优异的循环稳定性,展现出相对最优的综合性能。面对这个转折,于萌田没有过多地归因于运气,而是平静地将整个测试过程———包括初期的低谷、中期的维持状态和后期性能的回升———连同所有数据点,完整、客观地记录并补充进了实验报告。论文发表
经过不懈的努力与探索,今年1月,团队在锂氧电池阳极材料催化领域的研究成果最终发表在国际著 名 期 刊 《Advanced Compositesand HybridMaterials》上(IF=23.2,中科院一区)。赵忠魁教授作为通讯作者,把控着研究的整体方向和关键环节;于萌田和副研究员衣冠玉则作为共同第一作者,在研究过程中发挥了关键作用,他们的辛勤付出和创新思维为研究的成功奠定了基础。
团队深入研究了ZnMoO4作为锂氧电池阳极材料催化的性能和作用,通过水热法合成了一种具有长循环性能的正极催化剂,可在室温和低温下稳定循环,并通过一系列的表征手段及放电产物的机理研究为锂氧电池在低温下的循环提供了可能。
这篇突破性研究论文的发表,不仅是于萌田科研生涯中的重要里程碑,更是山东建筑大学材料科学与工程学院近年来标志性科研成果之一,标志着学院在锂氧电池研究领域达到了国际先进水平,为推动锂氧电池技术的发展做出了重要贡献。
从精密的电化学测试站到风雪弥漫的校园路,于萌田的足迹串联起她对科研的执着与面对困境的坚韧。她的故事才刚刚开始,没有豪言壮语,只有日复一日的步履不停,用行动在实验记录本和校园时光里,刻下扎实而清晰的成长印记。