学报动态

当前位置: 首页 -> 科学研究 -> 学报动态 -> 正文

青编专访|齐鲁工业大学(山东省科学院)李庆伟

发布日期:2026-05-29 信息来源: 作者: 编辑:

访谈内容:

1. Battery Energy:请您介绍下课题组目前的工作和研究方向

目前我的课题组主要从事电化学储能碳材料设计和放大制备研究。围绕碳材料的孔道、微晶、形貌、表面状态调控以及这些理化性质如何影响电池性能开展工作。目标是将诸如农林生物质、石油焦、煤等廉价原料更加经济、低碳、环保的转变成高价值、高性能的硬碳钠离子电池负极材料、多孔碳超级电容器材料与硅碳负极材料。

2. Battery Energy:您觉得能源材料领域未来5年最值得关注的技术方向是什么?

我认为未来五年,能源材料领域将进入一个技术密集突破和产业化加速落地的关键时期,同时能源材料领域最值得关注的技术方向将围绕能量密度、安全性与成本三大核心展开。固态电池是动力电池领域的研究核心,钠离子电池则会成为储能的重要补充,而且人工智能正在重塑研发流程,未来AI会驱动能源材料研发范式的变革。

3. Battery Energy:您围绕碳材料与过渡金属氮化物材料设计与宏量制备,开展电池、超级电容器、生物质转化应用基础研究,请简单介绍一下其中最具突破性的研究成果?

最近两个碳材料方面的合作工作印象比较深刻。在超级电容器多孔碳制备机制方面,在化学作用层面重新定义了碱活化剂的角色,提出强碱KOH充当活化的引发剂,弱碱K2CO3充当活化路径改良剂思路,加深了对碱活化剂的分子层面认知(Chemical Science,2025, 16, 2034-2043);在钠离子电池硬碳负极材料方面,在活性碳的孔内引入含氧官能团,高温下触发氧交联,形成刚性网络,减少孔的急剧塌陷,从而制备了具有富超微孔结构的生物质基硬碳,该硬碳展现出高平台储钠特性(Chem. Eng. J.,2026, 527, 171692)。

4. 您在碳材料的结构设计方面经验丰富。针对下一代高比能电池(如锂硫电池或钠离子电池),碳宿主材料普遍面临‘高载量下离子传输迟滞’和‘体积膨胀导致结构崩塌’的矛盾。请问您的团队如何通过前驱体分子级别的设计或界面工程,来协同实现碳材料在宏量制备中的微晶结构可控与储能长效稳定性?

在钠离子电池硬碳方面,如何改善离子传输迟滞、提升储钠动力学一直是研究的重点。我们团队通过协同调控硬碳微晶尺寸的长度和层间距实现高效的钠离子传输,长程微晶缺陷少、导电性高,有利于倍率性能和首效的提升,大层间距有利钠离子的插层和传输。但是微晶碳层的生长变长长程化和大层间距的保持存在天然的矛盾,高温驱动有利于微晶的变长但会导致层缩,大层间距保持不利于长程低缺陷微晶的形成。我们通过调整前驱体原料的化学和结构状态,形成利于微晶生长的优良“种子”相,这种相在动力学上促进高温碳化过程中碳微晶的迅速发育变长并减缓抑制碳层收缩程度,得到大层间距和长程微晶结构兼得的硬碳,实现高传输动力学、高首效、高容量储钠。

5. Battery Energy:很多硕士/博士研究生在科研之路上都曾会感到迷茫,您对青年学者撰写学术论文和投稿有何建议?

在这方面我既是一名老师,也是一名学生,也在不断地学习。作为一名在一线工作的青年老师,也有很多迷茫。我认为在迷茫时可以适当放松自我,调整自己,在合适的时间内做一些自己喜欢的事情,收拾好心情重新出发,念念不忘,必有回响。在写作和投稿方面,要多学习,多向优秀学习,多钻研,研究优秀论文的写法和结构,做到眼勤、手勤、心勤。万事开头难,创新点是一个工作的灵魂所在,想好创新点,围绕创新点写下第一笔就成功了一半,同时既要仰望星空,又要脚踏实地,可以从小文章练起。