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陳成猛在實驗室。 受訪者供圖“求新求變”，是同事對中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所研究員陳成猛的一致評價。“他們過獎了，我就是有些‘不安分’?！标惓擅腿涨皩萍既請笥浾哒f。回看陳成猛的履歷，他確實不算一個“安分”的人。從鉆研礦物加工到研究石墨烯，從制備電容炭到研發(fā)鈉離子電池負(fù)極材料，他和團(tuán)隊成員在炭材料世界不斷發(fā)掘研發(fā)方向，進(jìn)行新的嘗試。今年，陳成猛獲得2023年度中國科學(xué)院青年科學(xué)家稱號?！熬褪窍胱鳇c不一樣的”2006年，陳成猛從中國礦業(yè)大學(xué)礦物加工專業(yè)畢業(yè)。和很多應(yīng)屆生一樣，當(dāng)時陳成猛面臨人生重要選擇——就業(yè)還是繼續(xù)深造。當(dāng)時，礦物加工專業(yè)畢業(yè)生是不少用人單位眼中的“香餑餑”，陳成猛的同學(xué)多數(shù)進(jìn)入煤礦采選企業(yè)工作或在本專業(yè)繼續(xù)深造，但他“就是想做點不一樣的”。這樣的想法于2004年就已在陳成猛心中萌芽。當(dāng)時，英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫發(fā)現(xiàn)了石墨烯。這種新材料深深地吸引了陳成猛。他介紹，作為一種新材料，石墨烯被稱為“材料之王”，是一種二維碳納米材料，是世界上已知最輕、最薄的材料，擁有優(yōu)越的導(dǎo)熱性、極低的電阻率。讀博后，在導(dǎo)師的安排下，陳成猛開始探索用氧化還原法制備石墨烯。彼時，我國對石墨烯的研究才剛起步，可供查閱的資料非常有限。為了研究石墨烯，陳成猛不斷閱讀相關(guān)書籍、改進(jìn)制備方法。2012年獲得博士學(xué)位后，陳成猛在中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所牽頭成立了首個以石墨烯為主攻方向的課題組，擔(dān)任課題組長，并嘗試建設(shè)一條噸級石墨烯中試生產(chǎn)線（以下簡稱“生產(chǎn)線”）。陳成猛回憶，成立之初團(tuán)隊只有兩個人，實驗室所有設(shè)備都需搭建。他們在購置了一些必備的實驗儀器和材料后，科研經(jīng)費就所剩無幾了。即便條件艱苦，陳成猛也沒想過放棄，而是帶領(lǐng)課題組想盡辦法建設(shè)生產(chǎn)線。在不懈努力下，他們掌握了批量化生產(chǎn)石墨烯的核心技術(shù)，生產(chǎn)線成功落地并穩(wěn)定運行?！袄下纷卟煌ň蛽Q條新路”盡管取得了不錯的成績，但陳成猛沒有停下腳步。2015年，陳成猛帶著課題組生產(chǎn)的石墨烯產(chǎn)品與下游廠商溝通，討論石墨烯在超級電容器中應(yīng)用的可能性。其間，一位廠商代表向他咨詢：“目前，只有少數(shù)海外企業(yè)掌握電容炭相關(guān)技術(shù)。我們不得不高價購置相關(guān)材料，采購周期較長。陳老師，您能帶領(lǐng)團(tuán)隊試試搞這方面的研發(fā)嗎？”超級電容器是介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲能裝置，具有較高的比功率、較寬的工作溫度范圍和極長的使用壽命，且對環(huán)境無污染。而電容炭作為超級電容器的電極材料，是一種研制難度極高的多孔活性炭?；氐絾挝缓?，陳成猛就開始著手研制電容炭。一般來說，制備電容炭的材料有3類：第一類是生物質(zhì)材料，如椰殼炭；第二類是礦物材料，包括石油瀝青和煤瀝青等；第三類是酚醛樹脂等高分子材料?！暗@些材料有的價格太高，有的性能不佳。我們嘗試了幾十種材料，結(jié)果都不達(dá)標(biāo)。”陳成猛回憶，“既然老路走不通就換條新路，我們自己研發(fā)新的制備方法。”經(jīng)過多次嘗試，陳成猛和同事開發(fā)了淀粉基電容炭制備工藝。用這種方法制備電容炭，只需一種材料——淀粉。淀粉來源廣泛、成本可控，可大幅降低生產(chǎn)成本。此外，利用這種工藝批量生產(chǎn)的電容炭產(chǎn)品，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平?！安荒茏尦晒伞趯嶒炇摇薄翱蒲腥藛T要研發(fā)產(chǎn)業(yè)需要的技術(shù)，不能讓成果‘躺’在實驗室?！边@是陳成猛掛在嘴邊的話。他是這么說的，也是這么做的。2021年，陳成猛偶然得知，多家企業(yè)急需鈉離子電池負(fù)極材料——硬炭?！扳c離子電池具有生產(chǎn)成本低、安全性能高等優(yōu)勢，近年來備受關(guān)注。”陳成猛介紹，作為一種新型負(fù)極材料，硬炭結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作電勢較低，是鈉離子電池理想的負(fù)極材料。不過，彼時我國硬炭依賴進(jìn)口，他想打破這種局面。此后，陳成猛帶領(lǐng)團(tuán)隊成員用一年多的時間，研發(fā)出一種生物質(zhì)基硬炭。然而，后續(xù)成果轉(zhuǎn)化之路并不好走。生物質(zhì)基硬炭制備成本高、壓實密度低，產(chǎn)品化難度較大?！坝袉栴}不怕，關(guān)鍵是找到解決方法?！标惓擅突貞洠麕ьI(lǐng)團(tuán)隊成員調(diào)整“配方”，以儲量豐富、成本低廉的煤、瀝青等礦物材料為原料，研制出性價比高的鈉離子電池硬炭負(fù)極材料。“務(wù)實的理想主義者”是陳成猛給自己的評價?！白隼硐胫髁x者和求真務(wù)實二者并不矛盾?？蒲泄ぷ髡咭芴祚R行空地想象，敢于大膽創(chuàng)新；也要腳踏實地，面向生產(chǎn)一線需求，推動成果落地。”陳成猛說，未來他將繼續(xù)帶領(lǐng)科研團(tuán)隊深入了解市場需求，促進(jìn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，服務(wù)高質(zhì)量發(fā)展。（原載于《科技日報》?2024-10-28?第05版）