徐林

编号:8206

武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室研究员、博士生导师

民族:汉族

出生年月:1986年4月

界别:创新创业

性别:男

政治面貌:中共党员

事迹简介

入选国家高层次人才,坚持做原创性和引领性研究,致力于解决储能材料领域的重大科学难题。创制了单纳米线电化学储能器件,揭示了电池容量衰减新机制,实现单纳米线电化学储能芯片从0到1的突破;提出了分级纳米线电池的原创思想,研发的锂电池实现9500次稳定循环;获多项国家级和省部级科研奖励。注重学生创新能力培养,鼓励和引导学生突破传统思维限制,提出原创性的思路,指导学生在各类国家级创新创业大赛取得显著的成绩。

事迹详情

坚持做原创性和引领性研究

徐林,男,汉族,1986年4月生,中共党员,武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室研究员、博士生导师。武汉理工大学博士(2010-2013),美国哈佛大学访问博士(2011-2013),美国哈佛大学博士后(2013-2016),新加坡南洋理工大学博士后(2016-2017),2017年入职武汉理工大学,2018年入选湖北省高层次人才计划,2020年入选国家级高层次人才计划。主要研究方向为纳米材料与器件,研究成果发表在NatureNanotechnology,NatureCommunications等高水平学术期刊。因在纳米线储能材料与器件方面的贡献,获得国家自然科学二等奖(2019)、教育部自然科学一等奖(2018)、湖北省自然科学一等奖(2014)、中国发明协会创新奖一等奖(2020)。入选科技部“高效能源转换与存储无机材料创新团队”核心成员,党的十九届五中全会“湖北省青年宣讲团”成员。2020年,指导学生获得全国大学生“节能减排”社会实践与科技竞赛国家特等奖、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛国家银奖、湖北省金奖等荣誉。

一、不忘初心原创引领

徐林对自然科学充满着浓厚的兴趣和好奇心,他在硕士研究生阶段主要研究钒系纳米线锂离子电池正极材料。当时国际上普遍观点认为,把电极材料纳米颗粒的尺寸做得越小,材料的比表面积越大,材料的性能越好。徐林在电池的制备过程中敏锐地发现,纳米材料颗粒越小越容易产生团聚,但这并不利于提高电池性能。他并未被国际普遍观点左右,毅然坚持自己的发现,开创了一种分级结构的超长钒系纳米线,抑制纳米材料团聚,大幅提升了电池的容量和循环稳定性,研发的锂离子电池可以实现9500次稳定循环。他提出的“分级纳米线电池”原创思想引领了这个方向近10年的快速发展。美国科学院院士杨培东、中科院院士江雷、谢毅等对该工作进行了引用和高度评价。

在博士和博士后阶段,徐林注意到电池容量衰减的物理机制不明是长期制约其高效发展的最基础科学问题。传统的研究方法需将运行中的电池拆开,再放到电子显微镜下观察。该方法存在的最大问题是易受外界水、氧等干扰,导致无法原位实时监测电池真实状态。为在服役环境下研究电极材料反应界面的本征电化学行为,徐林和导师共同设计构筑了国际上第一个单根纳米线电化学储能器件,搭建皮安级精度的测试系统,克服了常规测试系统信号弱、采集的信号难以解析的难题,创立了电学/电化学/光谱学/显微学多场实时监测的平台,最终实现了单纳米线电化学储能器件原位表征从0到1的突破。成果被美国桑迪亚国家实验室等70多个科研机构引用、证实并广泛采用。被德国工程院院士Schmidt评价“芯片上的单根纳米线是一种独特的材料和诊断工具”。诺奖得主朱棣文评价“实时地提供了更可靠的信息”。

二、追求卓越创新育人

2017年徐林入职武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,他致力于解决电化学储能材料与器件领域的重大科学问题。和锂离子电池相比,钠-空气二次电池兼具高理论能量密度和储量丰富的特点,是极有应用前景的新型储能器件。然而,目前钠-空气电池放电产物通常为微米级大尺寸材料,导致电池具有极差的循环稳定性和缓慢的电池动力学特征。常规钠-空气电池通常只能循环几十圈,无法满足实际应用的需求。针对钠-氧气电池放电产物颗粒尺寸大导致循环可逆性差的难题,徐林率先将磁学引入钠-氧气电池的研究,将磁学和电化学进行学科交叉。提出了电极材料/电解液界面的磁-电化学耦合作用机制,发现了磁性催化剂诱导纳米线放电产物在电池中的原位定向生长,解决了钠-氧气电池因放电产物尺寸大导致循环稳定性差的难题。基于该设计,钠-空气电池的循环次数得到了大幅度提升。IBM公司研究人员指出该工作是“迄今为止报道的最稳定的钠-空气电池”。

徐林坚持做原创性和引领性研究的精神也深深影响着团队里每一届学生的成长。自徐林2007年本科期间获得“挑战杯”全国二等奖以后,他所在的武汉理工大学纳米储能团队经过近十年的发展,连续指导本科生参加“挑战杯”竞赛获得国家级奖项,包括全国特等奖2次,一等奖2次,二等奖3次。这些本科生经过挑战杯竞赛的培养,进一步获得了全国大学生年度人物、中国大学生之星标兵、中国青少年科技创新奖等荣誉,团队也获评首批全国小平科技创新团队。

徐林非常注重学生创新创业能力的培养,鼓励和引导学生突破传统思维限制,提出原创性的思路。2020年指导学生参加创新创业大赛取得了显著的成绩。他指导的本科生团队设计制作了“基于废弃生物质原材料的新型自供能一体式多功能鞋垫”,获第十三届“节能减排”大学生社会实践与科技竞赛国家特等奖。他指导材料、管理、创业不同专业本、硕、博学生组建了科技创业团队,获第六届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛国家银奖、湖北省金奖。

围绕国家发展的重大需求,不忘初心,坚持原创,不断探索,追求卓越,这是徐林在科研方面的追求,也是他培养指导自己每一位学生的责任坚守。

获得荣誉

年份 表彰单位 荣誉名称
2019年 国务院 国家自然科学二等奖
2018年 教育部 教育部自然科学一等奖
2014年 湖北省人民政府 湖北省自然科学一等奖
2020年 中国发明协会 中国发明协会创新奖一等奖
2020年 全国大学生节能减排竞赛委员会 “节能减排”国家特等奖指导老师

荣誉照片

媒体报道链接

http://news.cnhubei.com/content/2020-09/03/content_13313205.html

https://www.163.com/dy/article/E3Q8CMA005119GS3.html

https://www.sohu.com/a/439125634_120057513

媒体报道截图