彭慧胜和团队成员在实验室
彭慧胜在进行学术讲演 采访对象供图
锂离子电池，成为行走着的“随身能源”。能不能让电池成为纤维化“变形金刚”，既有高容量“大肚腩”，又柔软自如“说变就变”？当国际学术界将这一创想判定为“科学幻想”的15年之后，一位中国科学家默默颠覆了这个领域的“传统认知”，构建了纤维聚合物锂离子电池，并建立了世界上首条纤维锂离子电池生产线。他就是近日揭晓的2022年上海“最美科技工作者”之一，复旦大学高分子科学系主任彭慧胜，一位能把电池“织”进衣服、能让霓裳化身“显示屏”的神奇科学家。
质疑声中坚持了15年
有点苦，又有点甜；既好玩，又好吃。在彭慧胜眼中，“科学就像巧克力”。
出生在湖南省邵阳的他，中学时成绩优异，高考时却阴差阳错失利了；申请出国深造时，争取到三位诺贝尔奖得主的推荐，原本信心满满的他，却没有因此而收到一根橄榄枝……求学路上的种种历练，让他早早懂了“生活不易”，也磨炼出了面对跌宕起伏、艰难困苦时的处变不惊。
历经波折，得见彩虹。在美国攻读博士毕业后，他在待遇优厚的世界顶尖实验室仅工作了两年，2008年就重回母校复旦大学任教，组建团队，致力于可穿戴纤维状能源材料与器件的研究和成果转化。
对于一名学者，必须独立思考，敢于打破权威，才有可能做出世界原创的研究成果。当时，国际学术界有一个基于长久科研形成的共识：纤维电池内阻随长度增加而显著增大，导致无法实现其高性能化与应用。锂离子电池成为人类生产生活不可或缺的组成部分，人们通过优化电池材料实现了电化学性能大幅提升。如何通过设计新结构，例如创建纤维电池，获得更为优异的电化学性能，满足电子产品高度集成化和柔性化发展要求呢？彭慧胜开始研究纤维电池时，没人相信可以实现纤维电池，更无人相信纤维电池可以规模应用。
“科研从来不是一帆风顺，碰到困难要勇敢地站起来。”在质疑声中坚持了15年，彭慧胜团队颠覆了传统认知，发现了纤维电池内阻随长度增加反而先降低后趋稳定，呈现独特的双曲余切函数关系，奠定了纤维电池发展的理论基础。在此理论指导下构建的纤维锂离子电池，能量密度较过去提升了近2个数量级。建立了世界上首条纤维锂离子电池生产线。纤维锂离子电池系统的电化学性能与商业锂离子电池相当，而稳定性和安全性更加优异，在柔性电池领域开拓出一个新方向。
已经取得亮眼成绩单
随着5G、物联网、大数据等新兴领域快速发展，急需创制可贴合皮肤组织、适应复杂形变、透气导湿的新型可穿戴显示器件。长久以来，业界对于可穿戴技术的应用展望之一，就是能造出智能电子纺织品。然而，具有功能性且能够呈现大面积显示效果的纺织品尚未实现，因为要获得既耐用又易于在大面积上集成的小型照明装置是一项严苛挑战。
2018年，彭慧胜决定突破平面显示器件经典三明治结构的研究范式，提出在纤维电极交织点构建微型发光器件的全新路线，在国际上率先创建出织物显示器件，颠覆了人们对传统显示器件和纺织品的认知。这种可以像衣服一样轻薄、透气、可贴合在不规则基底上的织物显示器件，被评述为“世界电子织物领域一个卓越的里程碑”。
彭慧胜带领团队已经取得了亮眼成绩单：在纤维电子器件方向做出了原创性成果，被国际学术界评价为这个方向的开创者，曾获得2019年国家自然科学二等奖，2021年美国化学会全球10项“顶尖化学研究成果”、10项中国重大技术进展、中国科学十大进展……未来，将继续面向世界科技前沿，聚焦重要科学问题，坚持自主创新，在关键技术领域争取新突破。
“我现在最大的任务是培养学生，不算是实验室的老板，只是个打杂做后勤的，学生才是我们实验室的主力军”。在他心中，做科学研究出产的大部分论文都不一定是金子，但培养出来的学生一定是最大的成就所在。
本报记者 马亚宁
来源： 新民晚报