日前，《麻省理工科技評論》發(fā)布了2022年度“35歲以下科技創(chuàng)新35人”，復旦大學高分子科學系青年研究員高悅?cè)脒x。
該項評選每年從世界范圍內(nèi)的新興科技和創(chuàng)新應用中對35歲以下、且對未來科技發(fā)展產(chǎn)生深遠影響的創(chuàng)新領軍人物進行遴選，最終形成一份全球創(chuàng)新青年英雄榜——“35歲以下科技創(chuàng)新35人”（Innovators Under 35，簡稱 TR35），榜單入選者橫跨計算機、生物和生命科學、化學、物理、材料、半導體、量子計算等各大領域。
(資料圖片)
高悅?cè)脒x理由：他提出了基于有機材料的電池界面設計方法，以及有機界面調(diào)控策略，為解決下一代儲能電池不良的循環(huán)穩(wěn)定性和安全性提供了獨特的解決思路和辦法。
“壓一壓電池的火爆脾氣”
電池在日常生活中發(fā)揮著重要作用。隨著智能電子設備的更新迭代，人們對電池容量、充電速度的追求與日俱增，而電池的損耗乃至爆炸等問題也日益引發(fā)關注。
高能量密度鋰電池能否穩(wěn)定循環(huán)，以及性能提升，固態(tài)電解質(zhì)界面膜（SEI）是一大關鍵。然而成分以無機鹽為主的固態(tài)電解質(zhì)界面膜，不僅穩(wěn)定性較差，還無法抑制界面處的副反應，極易導致電池容量的迅速衰減。
研究下一代高能量密度電池，必須破解設計穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)界面膜的難題。過往的研究者大多仍使用傳統(tǒng)的無機材料，高悅課題組卻瞄準了有機材料致密度高、機械性能好等優(yōu)勢，創(chuàng)新性地將有機材料引入電池的固態(tài)電解質(zhì)界面膜設計之中。
“鋰金屬脾氣不太好，總是與電解液發(fā)生副反應，消耗彼此的‘耐心’。那么就在兩者之間用高分子膜隔開調(diào)和，溫順和善，壓一壓他們的火爆脾氣?！备邜傆蒙鷦有蜗蟮谋扔鞯莱隽吮澈蟮脑恚哼\用電化學活性高分子，改變界面處的分子相互作用，從而實現(xiàn)對固態(tài)電解質(zhì)界面膜的結構和界面穩(wěn)定性的調(diào)控。
圍繞新型電池體系和技術的設計，高悅課題組還將開發(fā)更多有機和高分子材料，探索有機分子結構和性能的關系，開發(fā)新技術和新器件，例如將電池的能量密度提升2-3倍，將電池充電時間從數(shù)小時降低至幾分鐘，以及為電動飛機、機器人和特種應用設計特殊電池體系，解決其技術發(fā)展受制于電池的現(xiàn)狀。
用有機材料來做電池，以及用有機材料來解決能源相關的問題，高悅樂于做這樣一些跨界的創(chuàng)新性科研工作?！耙粋€學科發(fā)展到一定程度之后，很難用傳統(tǒng)方法解決一些難題，而多學科交叉研究往往能夠另辟蹊徑，柳暗花明。比如說高分子材料的結構千變?nèi)f化，你可以設計很多不同的構型、構象去打造它的性質(zhì)，從而得到令人驚喜的收獲?！?/p>
帶一群年輕人做科研
本科期間做天然產(chǎn)物小分子合成，科研助理的時候做抗腫瘤糖肽疫苗，博士期間研究鋰電池，博士后工作是3D打印和機器人……高悅回顧起不同階段的科研興趣，涉獵了廣泛的學科領域，也為他后續(xù)的交叉學科研究做好了鋪墊。
高悅于 2018 年在美國賓夕法尼亞州立大學獲得化學博士學位，隨后作為Vagelos學者在美國賓夕法尼亞州立大學開展研究。2020年底，他加入復旦大學，擔任高分子科學系青年研究員和博士生導師。
選擇復旦，加入高分子科學系，高悅最看重的是復旦先進的科研理念與科研土壤。“來復旦兩年多，感受最深的就是學校和院系對科研人才全方位的支持，給予充足的發(fā)展空間，支持引導青年研究人員進行原創(chuàng)性工作的探索，激發(fā)自主創(chuàng)新的不竭動力?！痹诟叻肿涌茖W系這片沃土，他得以充分發(fā)揮多學科交叉研究的優(yōu)勢，汲取化學、材料、機械、工程等各領域的養(yǎng)料，不斷取得科研碩果。
高悅（后排右四）在“35歲以下科技創(chuàng)新35人”中國發(fā)布儀式
32歲，風華正當時。雖然曾獲得國內(nèi)國際的各種榮譽，入選2022年度“35歲以下科技創(chuàng)新35人”，是高悅第一次以復旦人的身份獲得極大的認可。“這既是對我過往研究工作的回望與總結，讓更多人看到一位復旦青年研究員擁有怎樣的創(chuàng)新理念與實踐，也為我們課題組增添了很多動力?！?/p>
高悅帶領的課題組同樣年輕而富有活力，由90后和00后的本科生、碩士生、博士生及博士后組成，平均年齡25歲?！拔业膱F隊是多元化的，他們擁有不同的學科背景，像是有機化學、電化學、材料、生物、機械工程等，思維活躍，容易在研究過程中迸發(fā)火花?！?/p>
高悅（左一）與學生在實驗室
在指導學生科研的過程中，高悅希望他們以興趣為驅(qū)動力，同時觀察他們各自的閃光點，因材施教，因人而異。例如思維嚴謹務實的學生，高悅會引導他們創(chuàng)造新材料，用新材料解決目前能源器件研究中的核心問題和瓶頸；而對于天馬行空的學生，高悅則注重激發(fā)他們的創(chuàng)新活力，“用新材料，做新器件，享受從無到有的過程”。
高悅始終認為，年輕人可以在科研中多一些“瘋狂的想法”，打破一些既定的思維框架?！跋敕梢詿o限新奇，目標卻一定要明確?！备邜偰抗鈭远?，“我一直跟學生們說，做新材料、新器件，出發(fā)點還是服務我們國家最重要的能源問題。以服務國家重大科學戰(zhàn)略為導向，懷揣勇闖無人區(qū)的勇氣。”
未來，高悅將帶領領課題組發(fā)展基于有機功能材料的變革性技術，解決儲能和智能機器人領域的核心問題和痛點挑戰(zhàn)，并在研究材料構效關系的同時積極推進技術向?qū)嵱玫霓D(zhuǎn)化。
高悅課題組未來的研究方向
下學期開始，他還將從實驗室走進課堂，主講高分子科學系在復旦首次開出的本科生專業(yè)培養(yǎng)課程《材料科學導論》，期待從學科交叉角度為一門傳統(tǒng)課程增添新活力。
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