一個“瀕危”課題組，引領了中國鋰電池崛起

文 ｜ 《中國科學報》 記者 韓揚眉

黃學杰從抽屜深處拿出一個精美的小盒子，打開盒蓋，里面裝著兩塊約一根食指長的圓柱體鋰離子電池。電池銀灰色殼體上，清晰地刻著一串編號“LC8111231”。這是1996年黃學杰和同事在中國科學院物理研究所（以下簡稱物理所）的實驗室里手工裝配的中國第一批18650圓柱鋰離子電池，總數不到50個。

時隔30年，電池殼體依然平整光滑，沒有一絲銹跡。“這是手搓的，純手工打造。”黃學杰自豪地向《中國科學報》記者介紹。

手工裝配的中國第一批18650圓柱鋰離子電池。韓揚眉/攝

“搓”電池時，黃學杰還不滿30歲，剛接替比他年長26歲的物理所研究員陳立泉（2001年當選中國工程院院士），擔任固態離子學和二次電池課題組組長。30年來，陳立泉是“領航者”，黃學杰是“掌舵手”，二人將一個瀕臨解散的“瀕危”課題組，發展成為國際動力電池版圖上繞不開的研究高地。

該團隊推動我國鋰離子電池產業實現從無到有、從跟跑到領跑的跨越式發展，為我國在能源革命中搶占科技制高點提供有力保障。

今年1月，固態離子學和二次電池團隊獲得“中國科學院先進集體”榮譽稱號。

“一組兩制”

20世紀八九十年代，中國還是“自行車王國”，清脆的車鈴聲在大街小巷此起彼伏。那時，誰家門口停了一輛小汽車是會被圍觀的——汽車，對普通人而言是可望而不可即的奢侈品。

就在這樣的時代背景下，陳立泉卻提出要研發汽車動力電池，這一想法一度被質疑為“異想天開”。彼時，課題組因老一代科研人員集中退休，無法滿足“至少3人才能成組”的基本條件，面臨解散危機。剛回國接任課題組長的黃學杰，找物理所領導據理力爭：“如果轉換賽道做產業化，所里能否給予支持？”

課題組被暫時保留，處于“待定”狀態。隨后，黃學杰從所屬機械加工工廠請來一名技術工人“入伙”，滿足了成組的人數條件。在下一次課題組評估前，團隊“爭”來了3年寶貴的發展時間。

團隊雖然以鋰離子電池產業化為目標，但并未放棄基礎研究，始終堅持“一組兩制”：一方面奮力把鋰離子電池關鍵材料和電池的產業化路徑打通，另一方面堅持潛心攻堅前沿基礎研究。

1997年，在中國科學院和相關企業的支持下，課題組從日本引進了部分關鍵設備，在物理所搭建起中國第一條18650型鋰離子電池中試線。

物理所請回了已退休的科研人員，還調配了部分技術人員進行支援。大家輪番守著生產線，臟活、累活搶著干，一步步攻關，勢必要打通產業化路線。

與此同時，黃學杰和陳立泉深知，產業熱度可能瞬息萬變，但關鍵科學問題需要持續深耕，更得坐得住“冷板凳”。

“我們對學生的要求很明確——專心做基礎研究，關注領域內重要的前沿問題。”黃學杰告訴《中國科學報》。

1997年，在推進產業化的同時，如今已是物理所研究員的李泓進入課題組讀博士。他在離“廠房”不遠的一間小實驗室里，在老師指導下潛心攻關鋰離子電池前沿負極材料課題，為納米硅碳負極材料的發展做出引領性工作。這種材料可顯著提升鋰離子電池的能量密度，在相關產業發展方面發揮了重要的推動作用。

基礎研究為產業發展提供了源頭活水，團隊先后取得多項重要成果：對鈷酸鋰進行氧化物包覆以提升充電電壓、對磷酸鐵鋰進行體相摻雜改性，打破國外原始專利壟斷；研發納米合金化負極材料；研發新型鈉離子電池正極材料（含銅基氧化物）和負極材料（煤基碳材料）……

30年來，“一組兩制”讓他們在動力電池領域走得穩、走得遠。

“貼標簽”

2015年，俞海龍進入課題組從事博士后研究。兩年博士后任期將至時，黃學杰對他說：“海龍，你得留下，做全固態鋰電池界面研究課題，這是固態電池領域最具挑戰性的科學和技術難題，希望你用10年時間做好這個工作，成為你的‘標簽’。”

新一代全固態金屬鋰電池被公認為新能源動力電池的發展方向。然而，長期以來，全固態電解質和金屬鋰電極之間的接觸面始終無法緊密接觸。

在黃學杰的指導下，俞海龍摒棄雜念，全身心投入全固態界面研究。實驗中經歷的無數次失敗與反復驗證，讓他一度身心俱疲。“黃老師經常跟我說，我們今天做的事情，有機會改變行業。”正是這份信念感，支撐俞海龍突破一個又一個難關。

2025年10月，《自然-可持續發展》刊發了他們的研究成果——黃學杰團隊開發出一種陰離子調控技術，突破了全固態電池走向實用的最大瓶頸。該研究被評價為“解決了制約全固態電池商業化的關鍵瓶頸問題，為實現其實用化邁出了決定性一步”。這一成果引發業界廣泛關注，俞海龍是相關論文的共同第一作者。

“最近幾個月，產業界頭部公司基本上都來了解我們的工作。”俞海龍高興地告訴《中國科學報》。

堅持長期主義，是團隊培養人才的理念。“人才成長和事業發展都需要一定時間。一般情況下，一個人在一個領域耕耘10年左右，再經過10年左右的發展鞏固，基本就靠譜了。”黃學杰說，這是人才成長的規律，而尊重這個規律，就是他管理團隊的“訣竅”。

在黃學杰看來，年輕人的成長本質上是能力的系統塑造。“從讀博士的20多歲到成為科研人員的三四十歲期間，要給自己貼上一個‘標簽’，讓無論是政府部門還是產業界，在尋找這方面的專家時都能想起你。”

如今，固態離子學和二次電池課題組現有9名研究員，每個人身上都有一個閃亮的“標簽”。黃學杰——正極材料迭代研發和電池技術；李泓——硅碳負極材料和原位固態化電池技術；胡勇勝——鈉離子電池技術；禹習謙——電池材料表征分析；索鎏敏——水系電解質電池技術……

這就像一個實力雄厚的門派，每位高手精研一門絕技，互不重疊又彼此呼應。這些高手帶出的弟子也各有專長。黃學杰尊重學生興趣，也鼓勵學生與老師的研究方向相匹配。“不能跟著魯班學做裁縫。”黃學杰說，“第一步必須跟著這個領域里最優秀的那個人，瞄準一個方向把本事練扎實。”

“貼標簽”有時還需要一些魄力。早在上世紀90年代末，陳立泉和黃學杰就忍痛割愛，砍掉了當時最熱門的方向之一“高溫超導”的相關課題。要知道，他們都從事過超導研究，陳立泉還曾因高溫超導研究獲得過國家自然科學獎一等獎。

“我們只能貼一個標簽，干一件事情，不能‘四面攻城’。”黃學杰說。

托舉

在年輕人成長的道路上，陳立泉和黃學杰始終盡力托舉、全力支持，把年輕人推到科研一線的最前沿。

固態離子學和二次電池研究團隊。物理所供圖

陳立泉常跟團隊中的年輕人說：“別人有的我們不能沒有，別人沒有的我們也要有。”李泓回憶，當年，團隊發現納米硅材料的潛力時，導師陳立泉立即聯系中國科學院沈陽金屬研究所獲取激光燒蝕設備，“這種科研支持催生了多項顛覆性技術”。

面對年輕人對行業“內卷”加劇的苦惱，黃學杰也有另一種解讀。“不要只看到科研道路上競爭者多了，要看到是同行者多了，這更易于找到可以彼此依靠的肩膀。過去，路上沒幾個人同行時，我們心里也會發怵，會忍不住想‘是不是走錯了路’。”

今年，即將60歲的黃學杰卸任課題組組長一職，由李泓接棒。團隊規模也從最初的3人發展成上百人。

1988年，團隊在一間極其簡陋的實驗室里研發出我國第一塊固態鋰電池。30多年來，固態電池研究與產業化跌宕起伏。2021年，已逾八旬的陳立泉仍大聲疾呼“固態電池大干快上，引領電動中國”。

在全球固態電池你追我趕的發展態勢下，一代又一代中國科學家持續作出貢獻，而物理所固態離子學和二次電池課題組融在血脈中潛心研究、攀登高峰的精神力量，始終托舉著年輕一代科研工作者。

來源：《中國科學報》 (2026-03-03 第1版 要聞）。

鈉離子電池是繼鋰離子電池之后最具應用前景的二次電池技術之一，掌握鈉離子電池涉及的理論知識和關鍵科學問題對基礎研究和應用推廣具有重要意義。

（本文編輯：劉四旦）

專業品質 學術價值

原創好讀 科學品位

一起閱讀科學