2023年《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国区发布将来到上海。本次论坛我们聚焦「Infinitas 未来无限」,我们将搭建一个展现“青年人”智慧与潜力的舞台,聚集全球创新人才和资源,让更多人见证他们不懈的探索和追求,让一点火苗点燃他们无穷的创造力。让上海与我们共同见证这片广阔无垠的舞台上,追梦者们绽放出耀眼的光芒。
以下是南京大学副教授张晔在2024中国科技青年论坛暨《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国区发布仪式精彩讲话,由云现场整理。
尊敬的各位领导、老师、来宾,下午好!我是张晔,来自南京大学,非常荣幸获得这个奖,我聚焦于柔软聚合物化学电池的研究。
可穿戴设备被中国、美国、欧洲等列为国家战略型新兴产业,将显著推动信息、医学、国防等领域的变革性发展。化学电池是可穿戴设备的心脏,为其提供能源。对化学电池也提出了新的要求,柔软也就是力学性能与我们的软组织相匹配,因为使用过程中要跟随软组织承受各种各样的复杂形变,安全是因为面向人体使用。高能量密度,因为人体负重有限,所以要求尽量小的质量提供尽量多的能量。
目前化学电池不能够满足这些应用要求,这是因为化学电池通常由金属电极电解液组成,首先是材料是刚性的,其次产生的两个界面在形变过程中非常容易受到破坏,导致电池失效或者短路,不能满足应用要求。
针对这一问题,我们的解决策略是创建一类全新的电池体系,全聚合物骨架的化学电池,也改变说整个电池由聚合物电极和聚集五电解质构成,因为聚合物材料具有非常优异的力学性能,并与电池各组分设计有效的相互作用,构建紧密包覆的界面,解决界面不稳定的问题,同时实现优异的性能。我们可以通过网络重构制备新方法,创制出具有优异力气学生和电学性能的聚合物电极,这类电极的力学性能像水凝胶一样柔软,而电学性能可以实现像金属一样高的电导率。所以它可以实现与软组织相当的力学性能,并且非常安全。此外,聚合物电极和电解质还可以解决传统金属电极腐蚀、钝化、反应不均匀的问题,因此可以实现较高的能量密度。
我的研究成果也很幸运获得青年化学家奖,我们未来将聚焦于这类新型化学电池,实现它的集陈应用。比如我们可以建立与医疗功能组件的高效集成方法,解决现在医疗电子器件能源供给的问题。
最后回答这三个问题。我认为改变世界的科学应该是提高人类的社会力量,所以我希望为这个目标做出自己的贡献,谢谢大家!