随着沧州市天津工业大学研究院的成立,天津工业大学材料科学与工程学院研究生孙国富来到沧州,他的学习、生活也从“三点一线”变成了“双城”奔走。在沧州,孙国富和同学们有了更加便利的实验条件和工厂实践环境——
11月11日早上9点多,孙国富从天津驱车赶到沧州后,便马不停蹄地来到沧州市天津工业大学研究院5楼的实验室。穿上实验服,戴上防护口罩,他开始了一天的研究工作。
研究课题新选择
孙国富是天津工业大学材料科学与工程学院的研究生,在时志强教授的“先进炭材料与能源器件”研究团队,主要负责新型电解液的设计与开发。
早在上大学期间,孙国富就确定了做科研的职业方向。他读本科时学的是功能材料专业,大学二年级时按学校培养计划,参与了锂离子电池研发相关项目。“那时,我拿着自制的电池作品参加了一些国家级的大学生创新创业比赛和省级的‘互联网+’比赛,对新能源方向产生了浓厚的兴趣,也慢慢地喜欢上了研发。”孙国富话锋一转,“不过,本科学历的毕业生很难胜任研发岗,并且我也想继续深入学习,提高自己的专业水平,所以后来我考取了天工大的研究生并加入了时教授的课题组。”
时志强教授的研发团队,分为钠离子电池小组和超级电容器小组。“钠离子电池和超级电容器都是电化学储能器件。钠离子电池的能量密度更高,储电能力更强,在纯电动汽车、储能领域应用广泛;超级电容器的功率密度更高,循环寿命和安全性更强,可用于瞬时大功率场景,比如新能源汽车的快充、电网调频等。”孙国富介绍。
在明确研究课题时,孙国富选择了并不熟悉的超级电容器领域。
谈到超级电容器的有关信息,他两眼放光:“超级电容公交车已经在上海、宁波等城市投放多年,满功率充电7分钟,便可行驶超过40公里,解决了充电慢充电难的问题。另外,在医疗、智慧物流、物联网、工业节能等领域,超级电容器有很多用武之地。”
工厂初体验
上周,容创未来(沧州)新能源有限公司(以下简称容创未来公司)投产,孙国富参与了前期的准备工作。
沧州市天津工业大学研究院建成后,时志强教授看中了这里的发展机遇,他结合自己团队多年积累的核心材料与器件生产技术,创建了容创未来公司,主要研发和生产高比能超级电容器。
“在这之前,我并没有在工厂实践的经历,而要促进科研成果落地转化,进工厂实践是必经之路。可以说,越早深入生产一线,对我们的研发就越有帮助。”孙国富说,在沧州他将理论学习与应用研究紧密结合起来,还完成了从实验室小试到中试再到产业化的无缝衔接。
刚到工厂时,孙国富对各种设备感到好奇。“我们每个人只研究超级电容器的某个部分,只在实验室进行小规模实验,而工厂则像放大了几十倍的实验室,让我们看到了超级电容器完整的生产流程。”孙国富说,他参与了多台设备的调试、生产线的搭建,看到了各种设备的运行,对超级电容器生产工艺有了更完整、更具象化的认知。
孙国富还在工厂参与了一些在实验室接触不到的试验。
一次电解液的合成试验让孙国富印象深刻。“人们通常认为,要想得到实验数据倍数级的产品,只需要等比例增加原料,但是化学反应并不可控,实际生产也并不是简单地等比例放大。在一次试验中,当我们把高于实验数据10倍的原料放入反应釜后,液体喷涌而出,让所有人大吃一惊。”孙国富回忆说,大家反复自查,发现问题的根源是反应釜外部温度控制没有设置好。
试验过后,孙国富感叹,虽然自己知道科研成果转化落地难,但只有经历过,才能透彻地理解这句话。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,这句话对研究工作同样适用。
科研生活“一家人”
孙国富喜欢有规划的生活。
从大学时确定考研,到选择加入时志强教授团队,他对职业发展的每一步都有清晰的认知。
“在专业上,时老师研究超级电容器已有20年,并完成了一系列关键核心材料技术的积累;在研发上,时老师精心指导,同学们互帮互助,课题组的氛围非常融洽。”对于自己的选择,孙国富十分满意。
来到沧州,在孙国富的预料之外。面对新的城市、新的集体生活,孙国富的心情不禁有些忐忑。
但两个月后,孙国富就习惯了这样的“双城”生活。“无论是做科研还是生活,都很舒心。”孙国富说。
“在天津时,我们几十个同学共用一个实验室,来到沧州后,我们小组4人有了专门的实验室,实验效率更高了。”孙国富说。
科研中,孙国富和同学们有着不同的研究方向,各司其职;在生活中,他也喜欢这样分工明确的感觉。晚上做完实验后,孙国富通常会和同学们一起买点菜,做做饭。他负责“掌勺”,一个同学当面包师,其他两个同学则负责“打扫战场”。
厨房中的烟火气也让公寓有了家的感觉。“在天津时,舍友分属于不同的研究小组,学习、生活并不同频。来到沧州后,我们几个在一起做实验,也在一起生活,慢慢地成了家人。” 孙国富说。