《清明上河圖》大概不會想到，自己會在九百余年后的上海世博會上“復(fù)活”。北宋的船只搖搖晃晃，穿越悠悠的汴河，跨過“百米長卷”，在中國館內(nèi)與現(xiàn)代動畫、映像技術(shù)相遇，也與謝海明教授有了一場深刻的邂逅。就因著這驚鴻一瞥，謝海明再也沒能忘掉那次中國文化的博大精深與現(xiàn)代科技的力量給他帶來的震撼，以至于后來他自小研習(xí)刺繡的妹妹還投其所好，一針一線地為他打造了一幅《清明上河圖》的刺繡工藝品，如今，這幅歷時三年的刺繡就赫然掛在他工作室的墻上。 說來也巧，謝海明教授的科研經(jīng)歷，似乎也與《清明上河圖》有著某種遙遠(yuǎn)的相似性。這么多年，他在鋰離子電池研究中展現(xiàn)出的堅韌、誠實、懷疑、開放、寬容、求真、合作……無不滲透著“清明上河圖”式的科研密碼，二者之間，貫徹著不謀而合的“Why”與“How”。而正如《清明上河圖》是宋人張擇端徐徐涂抹、細(xì)細(xì)描摹而成的杰作——謝海明的科研也是在這樣一點一滴的堅持中進(jìn)步的，這是他多年來勤勤懇懇、兢兢業(yè)業(yè)的科研覺悟。 謝海明是2002年才決定考學(xué)東北師范大學(xué)的。彼時的他已成家，在內(nèi)蒙古民族大學(xué)有著不錯的任職。但自高中起便根生心中的對化學(xué)科學(xué)的興趣與對學(xué)術(shù)科研的決心，使得謝海明毅然辭去內(nèi)蒙古民族大學(xué)的穩(wěn)定教職，且暫離開家中妻女，獨身赴往師大追尋他的科學(xué)理想。 來到師大進(jìn)行了碩博連讀，熱衷實驗的他加入了王榮順教授在功能材料化學(xué)方向上的研究課題組從事鋰離子電池研究。此前，課題組在電池負(fù)極、碳材料研究上已有所成果，而當(dāng)時限制鋰離子電池研究的最大瓶頸之一便是正極材料。謝海明由此跟從王榮順教授開始進(jìn)行正極材料方向上尤其是磷酸鐵鋰材料的改性與產(chǎn)業(yè)化研究。面對磷酸鐵鋰本身低導(dǎo)電性的瓶頸，如何大面積數(shù)量級突破？這是當(dāng)時課題組首先需要攻克的難關(guān)。早年實驗室的規(guī)模小、條件差，實驗基礎(chǔ)材料的制備都十分艱難。因材料的固相反應(yīng)原理，要求材料必須均勻且細(xì)，否則容易接觸不良而導(dǎo)致實驗失敗，但苦于沒有球磨機，謝教授只能親自用手磨，“要不停地磨好幾個小時，經(jīng)常磨到滿手起泡。”他每天早晨六點便來到實驗室，夜間十點才戴月歸寢，明明進(jìn)行的是“正”極材料研究，卻仿若陷入了“負(fù)”極的旋渦——實驗屢戰(zhàn)屢敗?！澳菐缀跏且环N無謂的、天天拼命的‘反復(fù)去做’。”回想當(dāng)年，謝教授這樣向我們描述道：日復(fù)一日的重復(fù)操作，一次又一次的實驗失敗，與日劇增的生活焦慮與學(xué)業(yè)競爭壓力幾乎要壓得他喘不過氣來。當(dāng)時的他，甚至落魄到只能用三元人民幣、采取各種艱苦的交通方式，輾轉(zhuǎn)從長春回到內(nèi)蒙古老家。 所幸始終有王榮順導(dǎo)師和實驗室伙伴們的悉心鼓勵與長久相伴，至謝教授讀博第五年，實驗終于成功了。利用導(dǎo)電高分子聚并苯對活性材料磷酸鐵鋰進(jìn)行包裹，使其導(dǎo)電率提高了10個數(shù)量級?！笆畟€數(shù)量級是不可想象的，一個數(shù)量級十倍，兩個數(shù)量級一百倍，三個數(shù)量級一千倍，十個數(shù)量級，材料就由不導(dǎo)體變成了良導(dǎo)體，于是一下就突破了材料的弱導(dǎo)電性”，而此工藝在國際上尚屬首創(chuàng)。很快，一篇以謝教授為第一作者身份的高水平研究論文在當(dāng)時材料學(xué)領(lǐng)域國際最高期刊《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上發(fā)表，這是我校化學(xué)學(xué)院在該期刊成功刊載的第一篇材料領(lǐng)域的高水平SCI論文。為了慶祝，王榮順導(dǎo)師還帶著大家“奢侈”了一把：當(dāng)時課題組20多個人聚到紫荊花飯店吃日本料理。 此后實驗室的發(fā)展逐步向好。而在已有專利技術(shù)的加持之下，實驗室更是進(jìn)一步地積極開展產(chǎn)學(xué)研合作，力圖從實驗室里的1%走到實用化的100%?！皩蒲腥藛T來說，首先實驗是突破，更重要的是產(chǎn)業(yè)化突破，為經(jīng)濟與社會帶來真正的作用。實驗是幾克、幾百克，產(chǎn)業(yè)化則是幾噸、幾百噸、幾千噸……從實驗到產(chǎn)業(yè)化的差距還很大，在這過程中，還得吃苦?！痹谥x海明的帶領(lǐng)下，實驗室團隊從長春坐大巴顛簸著去到遼源，進(jìn)到農(nóng)村郊外里破爛不堪的工廠，每天親手操作進(jìn)行各種中試實驗?！白隽舜蟾庞邪肽甓?，中試基本上突破了，一次能夠合成百公斤級的磷酸亞鐵鋰材料。百公斤級離噸級就很近了，這就只差設(shè)備的問題了。之后，憑借著技術(shù)的先進(jìn)性，引來了眾多投資公司投資興業(yè)，整個研究項目逐步形成，以技術(shù)鏈帶動產(chǎn)業(yè)鏈，形成了產(chǎn)業(yè)集群，有效推進(jìn)了我國新能源汽車的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 而墻上的那幅《清明上河圖》始終是謝海明遙遠(yuǎn)的知音，傾吐著關(guān)乎家國與歷史責(zé)任的科研密碼。正如這幅“盛世危圖”中藏著的畫家深厚的國家憂患意識——自然科學(xué)在當(dāng)今中國處境尷尬的同時也藏納著巨大的潛力，好壞參半的科研環(huán)境令謝海明教授時刻保持著一種緊張度，胸中有溝壑，眼里存山河，這也正是他立志為祖國能源事業(yè)添磚加瓦的科研使命感。 當(dāng)然，除了科研使命感之外，或許也因為未知正是人類永恒的追求，科研本身即一場步履不停的旅程，“在世間自有山比此山更高”，需要不斷發(fā)現(xiàn)，不斷攀登。早期研究團隊與一汽客車有限公司合作開發(fā)的純電動客車成功產(chǎn)出之后，謝教授甚至都來不及感受成功的喜悅，便一股腦扎進(jìn)了對產(chǎn)品性能的測試之中。他長時間地待在電動車上，“不停地坐在車上進(jìn)行電池的測試，感受它的加速性能等等?！蓖瑫r在現(xiàn)實生活中的靈感啟發(fā)下，謝海明教授研究團隊很快發(fā)現(xiàn)了電動車低溫性能較差的問題，零下二十度只能放出65%的電量，即無法在寒冷地區(qū)使用，這也是國際上鋰電池應(yīng)用所遇到的重大缺陷。所以近五年研究團隊針對低溫電池開展了大量的應(yīng)用研究，目前開發(fā)的超低溫動力電池，具有高度安全性和長循環(huán)壽命，20AH單體電池，-40℃冷凍24小時，1C放電仍能保持常溫容量的93%以上的比容量，完全滿足了高寒地區(qū)新能源車對動力電池的需求。 “人的滿足心永遠(yuǎn)是無止境的，人的求知欲也是無止境的。”謝海明說。對真理的追求與對自然的好奇是他永遠(yuǎn)的初心與動力。就能量密度而言，金屬鋰排在元素周期表第3位的元素，其具有最高的放電容量，以鋰金屬為負(fù)極的全固態(tài)電池理論上可以達(dá)到700Wh/kg。全固態(tài)鋰電池由于不使用液態(tài)電解液，采用高能量密度的金屬鋰為負(fù)極，因此具有絕對的安全性和超高比能量密度，屬于下一代鋰離子電池技術(shù)。但采用高能量正極材料做固態(tài)電解質(zhì)，又出現(xiàn)了電壓性高的難題?！艾F(xiàn)在我們的瓶頸點是，固態(tài)電解質(zhì)的耐高壓性怎么提高？這又是一個難點，已經(jīng)頭疼兩年了。我在實驗室里鋪設(shè)這么多方向，就是要解決這個耐高壓問題。就這一個問題，我們團隊四十多個人要一同去努力、解決。我們要無數(shù)次地試錯，從失敗中找到失敗的經(jīng)驗，在上千次上萬次的科學(xué)實驗中逐漸進(jìn)步，直到有一天出來結(jié)果。”同時，謝海明教授團隊還致力于加強國際合作，團隊和加拿大魁北克水電研究院、法國巴黎第六大學(xué)合作多年?，F(xiàn)今，第三代的耐高壓三元全固態(tài)鋰電池即將完成實驗室研究，通過三元材料622體系可做到350 wh/kg。屆時，中國新能源車在此高安全高能量密度的全固態(tài)鋰電池芯的支持下，充一次電可行駛600公里以上。 《清明上河圖》在現(xiàn)代科技的支持下得到了“重生”，謝海明教授的鋰離子電池研究及其中蘊含的科研密碼同樣在科學(xué)與時代的點滴進(jìn)步中不斷更新。他所懂得的并不只是那幅古畫，更有《清明上河圖》“重生”的意義。在上海世博會親見的那一次現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)結(jié)合的磅礴動態(tài)演示，是無數(shù)科研人員頗具現(xiàn)代與國際視野的智慧結(jié)晶，更是那些團隊協(xié)作與艱苦奮斗的勞動成果——這是他同為一名科研人員與實驗室?guī)ь^人的深切共鳴，以及所有先進(jìn)科技成果都能為之帶來的幾無差別的科技振奮?！艾F(xiàn)在我在等待另一個激動的時刻——充電一小時續(xù)航600公里的純電動車研發(fā)出來，這個目標(biāo)是很重要的?！敝x教授一個微微側(cè)身，從抽屜里取出實驗室自制的充電寶產(chǎn)品遞給了我們，繼續(xù)說道：“真正的科技成果是產(chǎn)業(yè)化成果，這才是最令人激動的?！彼θ輳垞P，既帶著成年人經(jīng)年累月的沉穩(wěn)與成熟，同時又像每個眼神明亮的少年人大聲描述著自己的夢想一般，他不無堅定地向我們說道：“我們未來的路還會很長，也許會走得很累，但我們很幸福，這可能就是痛并快樂著吧?！?/p>
