在零下20度的嚴(yán)寒與60度的高溫極端環(huán)境中，如何讓電池保持穩(wěn)定輸出？蘭州大學(xué)材料與能源學(xué)院博士李一丁所在團(tuán)隊(duì)的研究為這一難題的解決開辟了新的可能性。他們研發(fā)的納米級(jí)CoMo6團(tuán)簇材料，能像保齡球精準(zhǔn)擊倒球瓶般定向調(diào)控電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)路徑，使電池在超寬溫域內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效工作。這項(xiàng)突破性技術(shù)使得極端溫度下的快速充電成為可能。

“科研就像跑馬拉松，關(guān)鍵是要超越自己。”談及科研心得，李一丁總是提起那句激勵(lì)自己不斷突破的話：“夢(mèng)想不會(huì)逃跑，會(huì)逃跑的永遠(yuǎn)是自己。”正是這種堅(jiān)持，讓他在校期間能夠連續(xù)產(chǎn)出創(chuàng)新成果，一次次交出優(yōu)異的“答卷”。

只需全力以赴，時(shí)間會(huì)給出最好的答案

李一丁目前研究的方向是“鋰硫電池、鈉離子電池硬碳負(fù)極、電催化產(chǎn)氧和產(chǎn)氫”。在校期間，他以第一作者在Advanced Materials、Chemical Engineering Journal、Journal of Materials Chemistry C發(fā)表SCI論文5篇，并授權(quán)了一項(xiàng)發(fā)明專利。此外，他還參與了“亞微米硅粉應(yīng)用于合成石英研發(fā)”與“鈉離子電池負(fù)極用硬碳材料合成技術(shù)”的科研項(xiàng)目。

研究的成敗與創(chuàng)新需要科研者沉得住氣、靜得下心，從平時(shí)的點(diǎn)滴積累中總結(jié)與反思。李一丁在科研領(lǐng)域的一系列成果，離不開他持之以恒的努力與付出。

做好科研，李一丁認(rèn)為實(shí)驗(yàn)是至關(guān)重要的，“理工科的文章主要是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出來的，做實(shí)驗(yàn)、處理數(shù)據(jù)和寫文章就是我們每天要干的事情”。

李一丁總是優(yōu)先根據(jù)實(shí)驗(yàn)安排來調(diào)整自己的休息時(shí)間，即使是在固定的節(jié)假日也不例外。除了春節(jié)，他基本所有的假期都會(huì)在實(shí)驗(yàn)室度過。特別從碩士階段開始，學(xué)校格致樓的實(shí)驗(yàn)室，基本上是他待的時(shí)間最長(zhǎng)的地方。宿舍、食堂、實(shí)驗(yàn)室、辦公室四點(diǎn)一線，李一丁幾乎每天都是走相似的路線軌跡。

“由于學(xué)校對(duì)于畢業(yè)要求比較高，我們平時(shí)的科研壓力也挺大的”，李一丁認(rèn)為，唯有在日復(fù)一日的重復(fù)實(shí)驗(yàn)中保持耐心，腳踏實(shí)地地前行，才能讓自己離既定的目標(biāo)更近一步。

李一丁的科研成果主要基于鋰離子電池方向，在本科期間他就接觸了這一領(lǐng)域。他本科就讀于東北大學(xué)冶金學(xué)院的新能源科學(xué)與工程專業(yè)，盡管這個(gè)專業(yè)并非李一丁的首選，但他依然全力以赴，秉持著學(xué)一行愛一行的態(tài)度去認(rèn)真對(duì)待。

本科時(shí)期對(duì)這個(gè)專業(yè)的認(rèn)真學(xué)習(xí)給他后來的學(xué)習(xí)研究奠定了非常扎實(shí)的基礎(chǔ)。李一丁本科畢業(yè)設(shè)計(jì)就跟隨老師研究了這個(gè)方向，他認(rèn)為鋰電子電池有其研究的現(xiàn)實(shí)意義，恰巧在他碩士入學(xué)那年，“鋰電池之父”古迪納夫獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，所以在碩士入學(xué)選導(dǎo)師的時(shí)候，他依舊選擇了相似的研究方向——鋰硫電池。

面對(duì)挫折，調(diào)整心態(tài)重新起航

科研之路并非總是一帆風(fēng)順，也曾想過放棄。

雖然他所研究的鋰離子電池領(lǐng)域很熱門，但存在的一個(gè)最大的問題是這一設(shè)想很難商業(yè)化。如何讓研究方向不只是體現(xiàn)在紙上，而能進(jìn)一步應(yīng)用化，李一丁一直在思考這個(gè)問題。“我們還是更多地在研究基礎(chǔ)科學(xué)，需要更深層次地了解反應(yīng)機(jī)理，為其他體系提供思路。”他說。

鋰硫電池具有更高的能量密度，是傳統(tǒng)鋰電的7倍以上，極具發(fā)展前景。李一丁表示，依然堅(jiān)持研究這一領(lǐng)域的原因是他覺得所做的鋰硫電池是在等待一個(gè)更重要的發(fā)展契機(jī)，“這也是我們需要去努力的地方，努力開發(fā)新材料、找尋新思路，克服現(xiàn)存的主要問題，這樣才能在后續(xù)發(fā)展過程中占領(lǐng)先機(jī)”。

在攻讀博士學(xué)位期間，李一丁首次在學(xué)術(shù)論文中提出零維Co-Mo6型多金屬氧酸鹽簇的“保齡球碰撞效應(yīng)”，通過理論計(jì)算和原位實(shí)驗(yàn)表征，該研究發(fā)現(xiàn)中心原子顯著影響外端氧的電荷結(jié)構(gòu)和LiPSs吸附后的S-S鍵長(zhǎng)。這一觀察結(jié)果與“保齡球碰撞效應(yīng)”的概念一致，其中心金屬原子、中間鉬層原子和最外層氧原子之間的相互作用對(duì)系統(tǒng)的整體行為和性質(zhì)產(chǎn)生級(jí)聯(lián)效應(yīng)，“類似于在打保齡球的時(shí)候一個(gè)球倒了，那么它周圍的這個(gè)環(huán)境都會(huì)受到影響”。

這篇論文給李一丁留下了極為深刻的印象。經(jīng)過一年左右的撰寫，李一丁終于在2023年8月份完成了這篇文章。但在第一次投稿時(shí)，就遇到四個(gè)審稿人全拒的情況。“當(dāng)時(shí)覺得這篇文章可能就是存在一些問題。”被拒稿后，李一丁仔細(xì)審視了文章的問題所在，經(jīng)過兩三個(gè)月的反復(fù)測(cè)試與推敲，他精心潤(rùn)色了文章的語言，前后修改了四五遍，再次提交了投稿。

那段時(shí)間李一丁每天早上一睜眼就是打開網(wǎng)站查看文章審核狀態(tài)。“后面一次投稿再次遭到了拒絕，但是編輯覺得我們這個(gè)想法還不錯(cuò)，就又給了一次申訴的機(jī)會(huì)，相當(dāng)于又再重投了一次。”在連續(xù)投稿的過程中，不斷修改的論文的質(zhì)量也在逐漸提升。在第三次審稿時(shí)終于得到編輯和審稿人的認(rèn)可。

2025年，憑借扎實(shí)的科研能力，他作為負(fù)責(zé)人成功斬獲2025年度研究生“創(chuàng)新之星”項(xiàng)目立項(xiàng)——《單分散多金屬氧酸鹽團(tuán)簇在寬溫域鋰硫電池的小尺寸效應(yīng)研究》。“其實(shí)我在2022年的時(shí)候就申請(qǐng)了該項(xiàng)目，但是由于當(dāng)時(shí)自己的知識(shí)儲(chǔ)備不夠，文章基礎(chǔ)還比較薄弱，最終不出意外落選了。”雖然第一次沒成功，但李一丁并沒有就此放棄這一項(xiàng)目，他逐條思考評(píng)委提出的問題，針對(duì)合理的部分又進(jìn)行了新的修改與完善，后來經(jīng)過兩年時(shí)間的沉淀和重新完善，終于申請(qǐng)成功并得到各位老師的認(rèn)可，達(dá)到了最初的目標(biāo)。

周圍人的愛與支持，提供前行的強(qiáng)大動(dòng)力

提起導(dǎo)師，李一丁覺得特別幸運(yùn)，“我是我碩士時(shí)期導(dǎo)師——?jiǎng)⒌氯苯淌诘摹_山弟子’，我的博士導(dǎo)師是材料與能源學(xué)院院長(zhǎng)賀德衍教授”，在碩士和博士的學(xué)習(xí)階段，賀老師和劉老師都給了他很多的幫助和指導(dǎo)。

兩位導(dǎo)師是李一丁在蘭大讀書階段非常想感謝的人，他們不僅在前期實(shí)驗(yàn)階段提供了項(xiàng)目資金的支持，還能讓他沒有負(fù)擔(dān)地去做一些表征和測(cè)試。而且在后期容易焦慮的審稿階段，兩位導(dǎo)師及時(shí)給予他心理上的慰藉與鼓勵(lì)，為他筑起了一道堅(jiān)實(shí)的心理防線，極大地緩解了他的焦慮。

“老師幫忙改論文，經(jīng)常會(huì)到凌晨，非常辛苦和盡責(zé)。”導(dǎo)師的耐心指導(dǎo)就像一盞明燈，在李一丁迷茫時(shí)總會(huì)再次指引他找到方向。每當(dāng)有新想法閃現(xiàn)，導(dǎo)師就會(huì)立刻打電話給李一丁，興奮地分享他的思考成果。而李一丁只要有疑問或困惑，也只需一個(gè)電話，導(dǎo)師總是會(huì)事事有回應(yīng)，及時(shí)為他答疑解惑。李一丁和導(dǎo)師相處的模式很輕松，他們之間的日常交流也很愉快，在李一丁看來他們更像是兄弟朋友，不太像刻板印象里的導(dǎo)師跟學(xué)生的關(guān)系。這份師生間的深厚情誼，就像學(xué)術(shù)夜空中最亮的星，照亮了李一丁的求知之路。

李一丁的求學(xué)之旅，也始終伴隨著父母作為堅(jiān)強(qiáng)后盾的默默支持。他們不僅無條件地贊同他的每一個(gè)決定，還精心打點(diǎn)一切后勤事務(wù)，確保他能心無旁騖地朝著自己的目標(biāo)邁進(jìn)。

李一丁對(duì)隨父母前往廣東上學(xué)的那段時(shí)光記憶猶新。他的父母在廣東工作，而他則是后來去的廣州。在高中這一人生的重要階段，初抵廣州的他，面臨著與初來蘭州時(shí)相似的挑戰(zhàn)——需要重新適應(yīng)并融入全新的環(huán)境，獨(dú)自應(yīng)對(duì)生活中的種種事宜。為了全心全意地照顧他，李一丁的媽媽決定辭去自己的工作，全心全意地承擔(dān)起他的后勤保障工作，盡最大努力為他營(yíng)造一個(gè)安心學(xué)習(xí)的環(huán)境。

不管是高中階段還是博士階段，學(xué)業(yè)壓力都尤為沉重，但李一丁的父母始終如一地支持著他。父母無微不至的關(guān)懷成為了他安心學(xué)習(xí)的堅(jiān)實(shí)后盾。這份來自家庭的支持與關(guān)愛，無疑為李一丁注入了強(qiáng)大的學(xué)習(xí)動(dòng)力，成為了他不斷前行的強(qiáng)心劑。于科研間隙，抓住愉快的幸福時(shí)光李一丁初來蘭州，并不是很適應(yīng)這個(gè)城市，彼時(shí)的蘭州似乎只是李一丁的人生驛站。六載寒暑悄然流轉(zhuǎn)，現(xiàn)在李一丁來蘭州已經(jīng)六年了，李一丁的碩士和博士階段都是在蘭州大學(xué)度過，“在蘭大的六年帶給了我很多快樂”，現(xiàn)在再談起待在蘭州的感受，李一丁覺得在蘭州生活實(shí)在是一件很幸福的事兒，一開始沒好好品嘗的牛肉面，現(xiàn)在每天早上都可以吃到。當(dāng)年的匆匆過客已在黃河水滋養(yǎng)的土地上，找到了屬于自己的生活韻律。

“幸福”這個(gè)詞，李一丁提到過很多次。“每天做著自己喜歡的課題，和遇到的有意思的朋友一起吃飯我覺得都很幸福。”和師弟師妹一起去做實(shí)驗(yàn)、去運(yùn)動(dòng)，哪怕是開組會(huì)，他都認(rèn)為是很幸福的經(jīng)歷。

科研不是生活的全部，保持一個(gè)良好的狀態(tài)同樣重要。面對(duì)很大的科研壓力，李一丁緩解壓力的方式就是和朋友們一起去打羽毛球、乒乓球、籃球等。偶爾也會(huì)和大家一起出去聚餐，經(jīng)常上午去爬山，下午就去黃河邊喝三炮臺(tái)，看著黃河水聊聊人生、玩玩三國(guó)殺等，和朋友的相處總是能讓李一丁重新充滿能量。

李一丁從高中到博士階段一直是和理工科打交道，但他的背后也藏著一顆向往文學(xué)的心。

當(dāng)談起未來想在哪個(gè)領(lǐng)域有所突破時(shí)，他提到的不是與科研相關(guān)，而是說很想培養(yǎng)一些和文藝方面相關(guān)的愛好。李一丁高中時(shí)期學(xué)的理科，但并不是對(duì)文科不感興趣，相反他很喜歡看書。對(duì)于高中階段的學(xué)生來說，學(xué)業(yè)總是放在第一位的，看課外書就變成了在“地下”進(jìn)行的隱秘活動(dòng)。

李一丁當(dāng)時(shí)看路遙寫的《平凡的世界》這本書十分入迷，他很羨慕作家能夠把平凡普通的生活寫得如此生動(dòng)形象，讓人讀起來總是難以自拔。甚至他當(dāng)時(shí)也有一個(gè)想當(dāng)作家的夢(mèng)。

大學(xué)階段，他把《平凡的世界》又重新拿出來至少看了五遍。“每天的科研生活也比較枯燥，每天四點(diǎn)一線，大量的工作都需要耐下心來重復(fù)地去做，以后想寫一個(gè)科研版的《平凡的世界》。”李一丁開玩笑地說道。

即使與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)打交道多年，他心里的熱愛文學(xué)種子依然存在，他希望未來可以提升寫文章的水平，或者進(jìn)行繪畫、攝影方面的嘗試。“這些確實(shí)對(duì)我來說相對(duì)比較欠缺的一些方面，也相當(dāng)于在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兄嘭S富一下自己的生活吧。”

談到給學(xué)弟學(xué)妹的建議，李一丁表示，首要是要踏實(shí)，努力地去做大量實(shí)驗(yàn)，做好前期的積累；其次是放平心態(tài)，實(shí)驗(yàn)失敗是一件很常見的事，科研不是一蹴而就的；最后要學(xué)會(huì)勞逸結(jié)合，保持一個(gè)健康積極的心理狀態(tài)是很重要的。“要學(xué)會(huì)合理規(guī)劃自己的時(shí)間，你在實(shí)驗(yàn)室里付出的時(shí)間和得到的數(shù)據(jù)量是成正比的，有了數(shù)據(jù)你才能總結(jié)出一些規(guī)律從而去發(fā)表自己的觀點(diǎn)。”

“計(jì)劃在未來能夠繼續(xù)深造，希望有機(jī)會(huì)能與更多知名的學(xué)者進(jìn)行合作，努力發(fā)表自己的觀點(diǎn)，在科研上能進(jìn)一步貢獻(xiàn)自己的一份力量。”在未來，李一丁覺得自己仍需繼續(xù)向前探索，現(xiàn)階段的學(xué)生生涯已到尾聲，未來他也將繼續(xù)沿著這條科研之路去努力奮斗。

原文刊載于《蘭州大學(xué)報(bào)》第1130期

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編輯 | 王文樂

責(zé)任編輯 | 彭倩