一个“濒危”课题组，引领了中国锂电池崛起

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文 ｜ 《中国科学报》 记者 韩扬眉
黄学杰从抽屉深处拿出一个精美的小盒子，打开盒盖，里面装着两块约一根食指长的圆柱体锂离子电池。电池银灰色壳体上，清晰地刻着一串编号“LC8111231”。这是1996年黄学杰和同事在中国科学院物理研究所（以下简称物理所）的实验室里手工装配的中国第一批18650圆柱锂离子电池，总数不到50个。
时隔30年，电池壳体依然平整光滑，没有一丝锈迹。“这是手搓的，纯手工打造。”黄学杰自豪地向《中国科学报》记者介绍。
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手工装配的中国第一批18650圆柱锂离子电池。韩扬眉/摄
“搓”电池时，黄学杰还不满30岁，刚接替比他年长26岁的物理所研究员陈立泉（2001年当选中国工程院院士），担任固态离子学和二次电池课题组组长。30年来，陈立泉是“领航者”，黄学杰是“掌舵手”，二人将一个濒临解散的“濒危”课题组，发展成为国际动力电池版图上绕不开的研究高地。
该团队推动我国锂离子电池产业实现从无到有、从跟跑到领跑的跨越式发展，为我国在能源革命中抢占科技制高点提供有力保障。
今年1月，固态离子学和二次电池团队获得“中国科学院先进集体”荣誉称号。
“一组两制”
20世纪八九十年代，中国还是“自行车王国”，清脆的车铃声在大街小巷此起彼伏。那时，谁家门口停了一辆小汽车是会被围观的——汽车，对普通人而言是可望而不可即的奢侈品。
6 I2 z1 }4 c/ t! m) d& d1 v就在这样的时代背景下，陈立泉却提出要研发汽车动力电池，这一想法一度被质疑为“异想天开”。彼时，课题组因老一代科研人员集中退休，无法满足“至少3人才能成组”的基本条件，面临解散危机。刚回国接任课题组长的黄学杰，找物理所领导据理力争：“如果转换赛道做产业化，所里能否给予支持？”
% }/ u' S( e, k# ^课题组被暂时保留，处于“待定”状态。随后，黄学杰从所属机械加工工厂请来一名技术工人“入伙”，满足了成组的人数条件。在下一次课题组评估前，团队“争”来了3年宝贵的发展时间。
团队虽然以锂离子电池产业化为目标，但并未放弃基础研究，始终坚持“一组两制”：一方面奋力把锂离子电池关键材料和电池的产业化路径打通，另一方面坚持潜心攻坚前沿基础研究。
1997年，在中国科学院和相关企业的支持下，课题组从日本引进了部分关键设备，在物理所搭建起中国第一条18650型锂离子电池中试线。
- s. B2 Y7 M0 C/ }物理所请回了已退休的科研人员，还调配了部分技术人员进行支援。大家轮番守着生产线，脏活、累活抢着干，一步步攻关，势必要打通产业化路线。
与此同时，黄学杰和陈立泉深知，产业热度可能瞬息万变，但关键科学问题需要持续深耕，更得坐得住“冷板凳”。
, b9 W) R! {6 j' j" k: Y“我们对学生的要求很明确——专心做基础研究，关注领域内重要的前沿问题。”黄学杰告诉《中国科学报》。
) H$ R! P  Y) M- R1 D' @1997年，在推进产业化的同时，如今已是物理所研究员的李泓进入课题组读博士。他在离“厂房”不远的一间小实验室里，在老师指导下潜心攻关锂离子电池前沿负极材料课题，为纳米硅碳负极材料的发展做出引领性工作。这种材料可显著提升锂离子电池的能量密度，在相关产业发展方面发挥了重要的推动作用。
6 W) _! q( u+ O! }3 V9 E; W基础研究为产业发展提供了源头活水，团队先后取得多项重要成果：对钴酸锂进行氧化物包覆以提升充电电压、对磷酸铁锂进行体相掺杂改性，打破国外原始专利垄断；研发纳米合金化负极材料；研发新型钠离子电池正极材料（含铜基氧化物）和负极材料（煤基碳材料）……
& Y8 O- A; k( s# C# A: I* q* C30年来，“一组两制”让他们在动力电池领域走得稳、走得远。
“贴标签”
2015年，俞海龙进入课题组从事博士后研究。两年博士后任期将至时，黄学杰对他说：“海龙，你得留下，做全固态锂电池界面研究课题，这是固态电池领域最具挑战性的科学和技术难题，希望你用10年时间做好这个工作，成为你的‘标签’。”
新一代全固态金属锂电池被公认为新能源动力电池的发展方向。然而，长期以来，全固态电解质和金属锂电极之间的接触面始终无法紧密接触。
/ x+ K" Y7 X) q5 s) [0 P在黄学杰的指导下，俞海龙摒弃杂念，全身心投入全固态界面研究。实验中经历的无数次失败与反复验证，让他一度身心俱疲。“黄老师经常跟我说，我们今天做的事情，有机会改变行业。”正是这份信念感，支撑俞海龙突破一个又一个难关。
# R- G3 q: N& g' c$ v$ `8 W& a2025年10月，《自然-可持续发展》刊发了他们的研究成果——黄学杰团队开发出一种阴离子调控技术，突破了全固态电池走向实用的最大瓶颈。该研究被评价为“解决了制约全固态电池商业化的关键瓶颈问题，为实现其实用化迈出了决定性一步”。这一成果引发业界广泛关注，俞海龙是相关论文的共同第一作者。
“最近几个月，产业界头部公司基本上都来了解我们的工作。”俞海龙高兴地告诉《中国科学报》。
! f8 ^% W, i) R7 r. ]9 ]& ~# g坚持长期主义，是团队培养人才的理念。“人才成长和事业发展都需要一定时间。一般情况下，一个人在一个领域耕耘10年左右，再经过10年左右的发展巩固，基本就靠谱了。”黄学杰说，这是人才成长的规律，而尊重这个规律，就是他管理团队的“诀窍”。
在黄学杰看来，年轻人的成长本质上是能力的系统塑造。“从读博士的20多岁到成为科研人员的三四十岁期间，要给自己贴上一个‘标签’，让无论是政府部门还是产业界，在寻找这方面的专家时都能想起你。”
如今，固态离子学和二次电池课题组现有9名研究员，每个人身上都有一个闪亮的“标签”。黄学杰——正极材料迭代研发和电池技术；李泓——硅碳负极材料和原位固态化电池技术；胡勇胜——钠离子电池技术；禹习谦——电池材料表征分析；索鎏敏——水系电解质电池技术……
这就像一个实力雄厚的门派，每位高手精研一门绝技，互不重叠又彼此呼应。这些高手带出的弟子也各有专长。黄学杰尊重学生兴趣，也鼓励学生与老师的研究方向相匹配。“不能跟着鲁班学做裁缝。”黄学杰说，“第一步必须跟着这个领域里最优秀的那个人，瞄准一个方向把本事练扎实。”
“贴标签”有时还需要一些魄力。早在上世纪90年代末，陈立泉和黄学杰就忍痛割爱，砍掉了当时最热门的方向之一“高温超导”的相关课题。要知道，他们都从事过超导研究，陈立泉还曾因高温超导研究获得过国家自然科学奖一等奖。
4 A$ F& o7 |  J“我们只能贴一个标签，干一件事情，不能‘四面攻城’。”黄学杰说。
, b+ P3 w8 d' D+ L- B1 y托举
0 E8 O7 u8 H5 }7 q' y6 n在年轻人成长的道路上，陈立泉和黄学杰始终尽力托举、全力支持，把年轻人推到科研一线的最前沿。
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8 O# \0 {" l0 _( z& f固态离子学和二次电池研究团队。物理所供图
# ~7 O( M8 r$ O陈立泉常跟团队中的年轻人说：“别人有的我们不能没有，别人没有的我们也要有。”李泓回忆，当年，团队发现纳米硅材料的潜力时，导师陈立泉立即联系中国科学院沈阳金属研究所获取激光烧蚀设备，“这种科研支持催生了多项颠覆性技术”。
" P% ^5 O; X: E/ G8 @面对年轻人对行业“内卷”加剧的苦恼，黄学杰也有另一种解读。“不要只看到科研道路上竞争者多了，要看到是同行者多了，这更易于找到可以彼此依靠的肩膀。过去，路上没几个人同行时，我们心里也会发怵，会忍不住想‘是不是走错了路’。”
今年，即将60岁的黄学杰卸任课题组组长一职，由李泓接棒。团队规模也从最初的3人发展成上百人。
1988年，团队在一间极其简陋的实验室里研发出我国第一块固态锂电池。30多年来，固态电池研究与产业化跌宕起伏。2021年，已逾八旬的陈立泉仍大声疾呼“固态电池大干快上，引领电动中国”。
* w+ \6 G5 ~& C* N! ~& B' a- K在全球固态电池你追我赶的发展态势下，一代又一代中国科学家持续作出贡献，而物理所固态离子学和二次电池课题组融在血脉中潜心研究、攀登高峰的精神力量，始终托举着年轻一代科研工作者。
来源：《中国科学报》 (2026-03-03 第1版 要闻）。
钠离子电池是继锂离子电池之后最具应用前景的二次电池技术之一，掌握钠离子电池涉及的理论知识和关键科学问题对基础研究和应用推广具有重要意义。
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（本文编辑：刘四旦）
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