陳立泉 四十年堅守與創(chuàng)新中國電池材料研究的開創(chuàng)者

任玉薇 王碧瑤 尹莉華

手機屏幕的尺寸越來越大，數(shù)碼產品的待機時間持續(xù)增加，電動汽車的續(xù)航時間不斷突破，這些變化的背后都離不開電池技術的創(chuàng)新發(fā)展。

在我國電池材料領域有這樣一位科學家，他是我國鋰電池事業(yè)的主要開拓者之一，他曾帶領科研團隊在國內率先研制出鋰離子電池，建成了我國第一條鋰離子電池中試生產線，解決了鋰離子電池規(guī)模化生產的諸多問題。他還是我國固態(tài)電池研究的主要推動者，在固態(tài)電池的基礎理論應用研究和產業(yè)化發(fā)展方面作出了重要貢獻。他更是一位基礎研究領域的扎實耕耘者，曾擔任中科院物理所高溫超導材料研究的負責人，首次發(fā)現(xiàn)70K超導跡象，研制出世界領先水平的高溫，超導材料，他就是中國工程院院士、中國科學院物理研究所研究員陳立泉。《科學家》雜志帶您走進陳立泉院士的科研人生。

一

轉向

在馬普固體所進修時抓住機會轉向超離子導體研究

當時我覺得這肯定是個前沿性的工作，國內也沒有人開展的，所以我馬上就抓住這個機會提出來，我希望改方向。

1940年，陳立泉出生于四川省南充市。自小勤奮好學的陳立泉，高中畢業(yè)后順利考入了中國科學技術大學。1964年，大學畢業(yè)的陳立泉被分配到中國科學院物理研究所，從事基礎研究工作。1976年，中科院物理所派陳立泉赴德國馬普學會固體所進修，而這段經歷讓原本專攻晶體生長的陳立泉轉變了研究方向。

陳立泉：到所里以后，很快我就發(fā)現(xiàn)，馬普固體所從上到下，無論是搞理論的，還是做實驗的，都在研究一種無機材料，叫氮化鋰。后來我打聽，他們告訴我，這種材料將來可能會用來做出電池，開汽車。這句話對我吸引力非常大。他們有一個展覽，就是把鉛酸電池和這種新的金屬鋰電池放在一起，它們的重量和體積差別很大。所以我就萌生了一個念頭，我要改變我的方向。

于是陳立泉寫信給物理所的領導，申請轉換研究方向，所里同意了他的要求。他花了五個月完成原定的晶體研究任務，隨即轉向去做超離子導體研究，沒想到這一轉就是40年。

陳立泉：這種新的方向實際上從學科上講就是固體離子學。這類材料叫做超離子導體，我一看鋰電池那么輕，能量密度那么高，比鉛酸電池要輕很多，能量密度要高很多。當時我覺得這肯定是個前沿性的工作，國內也沒有人開展的，所以我馬上就抓住這個機會提出來，我希望改方向。

二

攻關

面對國內艱苦的科研條件一切從頭開始終于做出固態(tài)電池的樣品

1978年，陳立泉回國后，繼續(xù)從事與鋰電池有關的固體離子學研究工作，兩年后，在陳立泉主持下，中科院物理所成立了該領域的第一個實驗室——固體離子學實驗室，開始了一段艱辛的科研探索之路。

陳立泉：當時，工作難度還是蠻大的，有很多困難要克服。剛開始的時候，我們整個實驗室還是晶體生長的一個實驗室，我們要把晶體生長的實驗室，完全改編成跟超離子導體研究有關的。首先設備沒有，晶體生長的設備完全用不上，要重新去建立設備。那時候經費也是相當困難，即使科學院支持，經費也是有限的。我們設備是從別的地方借的，要從物理所的另外一個院借，用的時候抬回來，用完以后就抬回去，這樣來回搬。更重要的是大家的思想要轉過來，就是怎么樣從晶體生長轉到固態(tài)離子學，這完全是一個不同的領域，所以這也是相當困難的。

轉變方向相當于一切從頭開始，設備需要更換，知識需要更新。面對艱苦的科研條件，陳立泉選擇堅持，他給自己定下目標，希望用三年時間在國內站住腳。

陳立泉：1987年，啟動我國第一個863計劃的時候，其中有一個專題是固態(tài)鋰電池，專題負責人就是我，下面有11個子課題，全國有關單位參與，包括科學院的研究所和國內的一些大學參與研究。1989年，我們就演示了固態(tài)電池可以用來驅動收錄兩用機，可以帶動收音機。所以那個時候就已經做出了固態(tài)電池的樣品。

從1980年開始，固態(tài)離子學作為重點研究課題，成為中科院“六五”“七五” “八五”重點資助項目。1986年，固態(tài)鋰電池作為單獨的專題被列入國家首個863計劃，由陳立泉擔任總負責人的課題組，不僅開啟了我國固態(tài)鋰電池研究的先河，而且為我國鋰電池產業(yè)的發(fā)展奠定了非常重要的技術基礎和人才基礎。

陳立泉：中國為什么能夠發(fā)展那么快？跟我國對固態(tài)電池的重視是有關系的。因為我們第一個863計劃，就把固態(tài)鋰電池列入到里頭，有一個專項。這個專項實際上為鋰離子電池做了很多知識技術和人才儲備。11個子課題的人，后來基本上都轉去做鋰離子電池了，因為它有很多相像的地方，所以就轉過去了。

三

成果轉化

探索鋰電池的產業(yè)化發(fā)展之路推動鋰離子電池成為新能源電動汽車最重要的動力來源

如今，鋰離子電池已經成為我國電動汽車最重要的動力來源，推動更安全更高性能的全固態(tài)鋰電池早日進入產業(yè)化發(fā)展的新階段，已經成為陳立泉院士的努力方向。

從1997年開始，陳立泉開始探索鋰電池的產業(yè)化發(fā)展之路。這年9月，陳立泉帶領團隊建成中國第一條鋰電池中試生產線。由于沒有經驗可借鑒，在這條生產線上，陳立泉當了一年多的工人，什么臟活累活他都干，而這一段經歷讓陳立泉了解了鋰離子電池生產的每一個環(huán)節(jié)，也讓它的電池研究更符合產業(yè)發(fā)展的需要。

陳立泉：在公司里待一段時間，這樣你對產業(yè)化有一定的了解，對你的研究實際上是有好處的。你可以知道企業(yè)需要什么，我怎么往這方面去滿足企業(yè)的需求。所以我有一個很重要體會，就是好文章不一定有好技術，好技術不一定有好產品，好產品不一定有好市場。文章、技術、產品、市場，是不同人干的事情。寫文章是科學家干的事；技術是工程師干的事；產品也是工程師干的事；市場是專門去打市場的人做的。

如何實現(xiàn)科研成果的有效轉化，推動我國電池產業(yè)的快速發(fā)展，是陳立泉院士一直在關注的問題。2000年我國啟動 “十五” 、863計劃電動汽車重大專項，而鋰離子電池幾乎被排除在這一項目之外。陳立泉為此十分憂慮。2001年，他專門到上海拜訪了時任863計劃電動汽車重大專項的負責人萬鋼教授。隨后萬鋼教授采納了陳立泉的意見，將車用鋰離子電池項目納入到電動汽車重大專項課題之內，這為鋰電池在我國電動車領域的應用推廣爭取到寶貴的時間和機會。

如今，鋰離子電池已經成為我國電動汽車最重要的動力來源，推動更安全更高性能的全固態(tài)鋰電池早日進入產業(yè)化發(fā)展的新階段，已經成為陳立泉院士的努力方向。

陳立泉：我希望國家能夠盡早出臺一個固態(tài)電池的標準，希望我們五年之內實現(xiàn)產業(yè)化。目的是希望大家對固態(tài)電池引起重視?，F(xiàn)在看來，的確是相當重視了。國家項目里頭大概有一個項目，就是用材料基因組計劃來做固態(tài)電池。部分企業(yè)也已經相當重視了。

四

心得

要鉆得進去 沉得下心認認真真做學問

陳立泉院士的科研生涯也是我國鋰電池行業(yè)發(fā)展變化的真實寫照。40多年來，陳立泉院士先后發(fā)表論文250余篇，申報發(fā)明專利15項，先后獲得國家自然科學一等獎，中科院科技進步特等獎，國際電池材料協(xié)會終生成就獎。

他不僅開拓了我國固體離子學研究的新領域，而且為鋰電池產業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)了一大批科研人才?；仡欉@些科研經歷，陳院士分享了他的體會。

陳立泉：在工作里，我有幾個很重要的體會。一個事情就是目標要準，做工作既要鉆進去，也要對外面的世界要有所了解。你怎么樣抓住機會，找準目標，這是一個很重要的事情。第二個是要堅持，第三個是要刻苦，第四個要有團隊精神。名利要正確對待，笨鳥先飛，就是說你人笨沒關系，你可以多干一點，就是腦袋要尖、屁股要方。腦袋尖就是要鉆得進去，屁股要方就是要坐得下來。這種提法當時是相當響亮的一個口號，我覺得現(xiàn)在仍然適用。我們做科研的人，一定要能夠鉆得進去，深度越深越好。

另外，一定要能夠沉得下心來做研究。如果沉不下心來，整天浮躁忽悠。現(xiàn)在我們應該切記忽悠。一定要認認真真去做學問，不要是整天總是浮在上頭。這是做科研很重要的一個事情。

如今陳立泉院士依然活躍在科研第一線，指導學生探索全固態(tài)鋰電池、離空氣電池、室溫鈉離子電池和固體氧化物燃料電池的前沿研究，希望能夠推動我國電池技術不斷創(chuàng)新突破，為我國下一代動力電池和儲能電池的發(fā)展貢獻一份力量。