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历时8年、实验失败百次,她取得全球首个突破

2024-08-19科学

导读

在科研的世界里,团队的力量究竟有多重要?孟颖教授的故事告诉我们,只有在一个包容且鼓励创新的环境中,才会迸发出真正的创意火花。她如何带领团队研发出全球首个无负极钠固态电池?让我们一起深入了解这个激励人心的团队故事和科研背后的不为人知的坚持。

孟颖的团队

在孟颖的团队中,你会发现各种各样的人,他们来自不同的文化,国籍和专业背景,这也是孟颖一直以来非常重视的一点,她希望团队成员能够在这里找到一种融入感,同时也能够从这些不同的人群当中学到一些新鲜的想法。

很多人都认为科研工作就是严谨的逻辑推理和大量的实验,但是孟颖并不这么认为,她认为解决科研难题的时候,有时候需要一些疯狂的点子,也就是那些不符合常识,但是只要行之有效的办法。

孟颖鼓励团队成员大胆尝试新事物,不要因为害怕失败而放弃去尝试新的方法,在她看来,科研工作如同马拉松,需要长期的投入和坚持。

当然如果一个人一直孤军奋战的话,即使再有耐心和毅力,也很难坚持下去,所幸在孟颖的团队中,大家都是并肩作战的战友,无论是遇到什么样的困难和挑战,大家都能够共同面对。

正是因为有这种氛围存在,孟颖才能在这里把更多的精力放在指导学生和博士后的工作上,她已经指导超过40名博士生和30名博士后了。

和这位「宽泛收割博士」的老板相处过的人都知道,孟颖最大的特点就是激励学生挖掘他们自己的潜力,在她看来优秀的学生往往并不缺少一些特别之处,只是因为缺乏发现这些闪光点的人来引导他们走上正确的道路。

孟颖对学生和博士后说过很多激励人心的话,比如「不要害怕走出自己的舒适区」,「要有足够的勇气尝试失败」,「解决问题的方法可能就在你认为完全行不通的方案当中」等等。

虽然这些话听起来非常像陈词滥调,但是当它们出现在具体的科研工作当中的时候,就会焕发出勃勃生机。

孟颖

孟颖是芝加哥大学研究能源材料方面的教授,也是该校材料工程学院院长,在她之前发表的很多论文当中,我们能够明显感受到她对团队建设和人才培养方面理念的贯彻。

从本质上讲,这也算是孟颖自己性格和经历决定她非常重视这些东西,在她读研究生博士期间就曾多次遭遇困境,如果不是身边老师和同学的帮助,她很难坚持走完整个学术道路。

或许正是因为这种亲身体会,让孟颖更加明白一个人的力量终归是有限的,在正确的环境当中,这个人能够爆发出更强大的潜能,在错误的轨道上,就算付出再多努力也很难取得一丝成果。

所以当她担任教授之后,最先做好的事情就是营造一种和谐共处的工作氛围,在这种氛围当中,每个成员都能够得到应有的尊重和关注。

研发无负极钠固态电池

正是有了这种共同努力,孟颖团队历时8年成功研发出全球首个无负极钠固态电池。说它是全球首个无负极钠固态电池可能有些夸张,但如果你了解钠电池行业现状和技术难题的话就会明白,在这个产品推出之前钠电池一直被一个巨大的技术问题所困扰。

钠电池本身相比锂电池有着更多的优势,比如钠资源相对丰富,所以价格要低廉得多,在体积和容量方面也表现出色。

但是因为钠离子在电极当中体积较大,并且活性不高,在充放电过程当中会产生很多不稳定相和氧化物,导致电极层产生膨胀,并最终出现严重的容量衰减。

这就好比拿着一个看似完美无缺的方案去找投资人,却被一个微小的细节所卡住,在外行人看来钠电池行之有效就像那个方案一样具有很高的成功概率。

但正是因为业内人士都知道这个原理层面上存在着无法逾越的鸿沟,所以即便你还有再多优点和闪光之处也很难引起投资人足够的兴趣。

相关成果已于2024年7月4日发表在【Nature Energy】上。你可能会说8年时间换来了一篇顶级期刊论文真是太值了。但其实从这篇论文背后孕育出来的东西远不止我们看到的这些。

孟颖个人经历

从孟颖个人经历可以看出,她是一个非常自主学习和探索精神的人,在读研期间她就曾自掏腰包买了很多书进行自学,在没有老师指导方向的博士阶段她也能够依靠自己摸索出一套行之有效的工作方法。

因此在日常工作当中,孟颖也很欣赏那些敢想敢干并且能够独立完成任务的人才。她总是鼓励大家不要局限于眼前正在做的事情,在那之外还有很多有意思并且值得深入探究的课题。

在向学生传授经验和技巧方面,孟颖也有自己独到之处。她深知如果只是简单地把一些书本知识传授给学生远远不能满足实际工作需求。

因为真实科研工作往往要面对未知领域和复杂情况,在这个过程当中单纯依靠书本知识显然行不通。而且如果按部就班地进行思维训练甚至会削弱学生自主探索能力。

所以孟颖更喜欢给学生一些启发式建议,并引导他们按照自己想法去尝试。比如在制定实验方案时可以参考前人经验,在实际操作时则要保持足够灵活性,如果有更好的想法或者发现可以及时调整计划。

不管是怎样具体形式存在的建议和引导,在实际操作时都能体现出孟颖对学生全面发展和自主发现价值的信念。

影响

或许正是因为培养学生需要付出更多精力,所以从孟颖已经发表过的论文来看基本找不到她亲自操刀完成实验和研究方向。但是她确实在那里第一作者和通讯作者之列。这又是怎么做到的呢?

实际上孟颖早已经意识到一个人的精力终究是有限的,在这种情况下该如何有效管理已经成为她进一步提高工作效率必须要解决问题。

而这种模式显然还有一个非常重要的意义就是延续和传递自己积累下来的经验和方法。如果哪天孟颖真的无法再从事学术工作了,那么她至少还可以通过培养学生成就后辈。

在他们身上延续自己优秀品质和价值观,并且让这种影响进一步放大。从某种意义上说无负极钠固态电池虽然是Jihyun Jang等人一起完成研发并发表在【Nature Energy】上。

但其背后孕育出来的技术和管理理念却是来源于孟颖多年来对团队建设和科研工作方面摸索积累下来。

无负极电池

说回这项成果本身。它具备重量轻、体积小、成本低等诸多优点,彻底解决了传统钠电池一些技术上困扰行业发展进程的问题。

从技术层面上看虽然它不需要负极材料但仍然能够实现正负极之间电荷传递。而且因为采用了固态电池技术所以整体结构更加稳定可靠,在使用寿命方面也得到了明显提升。

你可能会觉得按道理说如此优秀且具有划时代意义的产品应该是经过一次次精心设计和实验才诞生的。但事实上如果没有团队成员100多次实验失败去铺垫后面成功所需要的条件根本不会成型。

在实际研究过程中遇到各种各样挫折时甚至有人提出彻底放弃重新选择其他方向。而最终坚持下来确立4个关键设计原则更像是孟颖亲自给大家注入了强心针之后激发出来团队活力。

结语

孟颖教授的经历和理念让我们看到了科研不仅仅是数据和实验,更是人心和合作的结晶。她用自己的行动诠释了团队的力量和对人才的重视,这值得我们每一个人学习。你认为在科研中,团队合作和个人能力哪个更重要?欢迎在评论区分享你的看法,别忘了点赞支持哦!