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他从本科到博士后在北大就读十二年:记北大湖北校友会校友黄云辉

浏览次数:486 次    更新时间:2017年08月30日



    黄云辉,1966年5月生,北京大学湖北校友会校友。1984-1991年北京大学化学与分子工程学院化学专业学习,1997-2002年北京大学博士学习并从事博士后研究。现任华中科技大学教授、博士生导师,华中科技大学党委委员,校学术委员会委员,材料科学与工程学院院长,华中科技大学—武汉钢铁集团联合实验室主任,“大型电池关键材料与系统”教育部重点实验室主任。教育部“长江学者”特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,新世纪“百千万人才工程”国家级人选,科技部“863”计划材料领域主题专家组专家,国家自然科学基金工程与材料科学部评审组专家,国务院政府特殊津贴获得者。


    中共中央、国务院于2017年1月9日上午在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。党和国家领导人习近平出席大会并为获奖代表颁奖。北京大学湖北校友会校友、华中科技大学材料科学与工程学院院长黄云辉教授获得了国家自然科学二等奖,这也是对他作为科技工作者的高度肯定和至高荣誉。


图说:习近平出席国家科学技术奖励大会并为获得者颁奖


    黄云辉校友的获奖项目是“储能用高性能复合电极材料的构筑及协同机理”,高效能量存储是发展电动汽车、智能电网的关键技术。这一成果不仅可用于锂离子电池上,也可以用于超级电容器、锂硫电池和钠离子电池上,用于提高电池材料的容量,增加循环寿命,特别是釆用界表面储能和电活性复合,电池的快速充电能力大幅度提升。该项技术2014年已转让至深圳华为公司,用于快速手机充电技术。


图说:北京大学湖北校友会校友黄云辉教授在国家科学技术奖励大会


    在气候变暖、油价攀升的背景下,开发利用新能源和可再生能源已成为时下炙手可热的话题,锂离子电池就是其中之一。目前北大湖北校友会校友、华中科技大学材料科学与工程学院院长黄云辉教授主要研究领域正是锂离子动力与储能电池,这对新能源、新材料和新能源汽车国家战略新兴产业的发展具有重要意义。


    黄云辉为人所知是在国际顶尖学术期刊美国《科学》周刊上发表过关于“固体氧化物燃料电池”的文章,然而他在博士生阶段研究的方向却是磁电功能材料。从磁电功能材料到固体氧化物燃料电池和锂电池,是一个延续,更是黄云辉科研路上的一大转变。


    随着近年全球化石能源的逐渐匮乏,敏感的黄云辉意识到,新型能源材料正成为当今热点研究领域。黄云辉本科、研究生和博士学位都是在北大取得的,他连续在北大求学12年,这在北大湖北校友会校友中是绝无仅有的一位。前两个阶段主要学习化学,博士生阶段从事磁电功能材料研究,很大程度上是物理与化学的结合体。“想要做好磁电功能材料,对物理要求很高”,意识到这一点,黄云辉转向了固体氧化物燃料电池和锂电池方面的研究,这才是他多年从事的无机功能材料和老本行——电化学的完美结合。他笑着说,作出这个决定时,他在磁电功能材料领域发表的文章加起来影响因子已约有60。



    “当今的前沿科学其主流的发展趋势是多学科交叉互联,人类社会越发展,问题越复杂。单靠一门学科,一种思维是无力解决现实问题的。”


    2002年,黄云辉作为日本学术振兴会(JSPS)特别研究员从事无机功能材料方面的研究工作。 2004年,他受国际“锂电池之父”、磷酸铁锂和钴酸锂发明人、美国总统奖获得者、美国科学院与工程院两院院士John B. Goodenough教授的邀请,加盟参与了美国能源部重大项目“先进交通技术用电池”的研究工作,主要研究开发新型锂离子电池和固体氧化物燃料电池及其关键材料。


图说:国际“锂电池之父”、北大湖北校友会校友黄云辉的老师John B. Goodenough


    “作为未来铅酸电池的取代物,这个产品的市场前景十分广阔。”黄云辉说,这些技术不仅显著提高锂离子电池的比容量、大倍率充放电性能,而且延长了锂离子电池循环使用的寿命。


    “然而这项技术现在国内外都处于领先地位,特别是新型电解质双氟磺酰亚胺锂,它的制备技术目前只有日本才具备。我是国家培养的,从出国的第一天起就想着将来回国效力,希望能够在这一领域做出自己的贡献。”


    在当今倡导的低碳生活中,电动汽车将扮演重要的角色,因为燃料汽车尾气排放的二氧化碳接近二氧化碳总排放量的一半。黄云辉畅想,未来每个家庭都会拥有一部电动汽车,为电动汽车充电的“充电桩”可以在车库、停车场及沿路建立,使用太阳能的锂电池也将应用到电动汽车上,汽车的车顶和车窗就可以作为收集太阳能的面板。


    2008年1月黄云辉全职回国工作,任华中科技大学特聘教授、博士生导师。他领导的动力与储能电池实验室成立于2008年,承担了10余项国家级和省部级科研项目,有着广泛的国际交流与合作,培养的博士生毕业后80%去往国外从事博士后研究,包括麻省理工、斯坦福、加州大学伯克利、得州大学奥斯汀分校、佐治亚理工等世界名校。


    同时黄云辉校友还担任中国仪器仪表学会功能材料分会常务理事、中国电动汽车技术创新联盟理事、中国化学会电化学委员会委员、中国材料研究学会纳米材料与器件分会理事、中国固态离子学会理事等,以及Energy Storage Materials、Science China Materials等学术期刊编委。已在Science、Chem. Soc. Rev.、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Nano Lett.、ACS Nano、J. Am. Chem. Soc.、Nat. Commun.、Adv. Funct. Mater.、Nano Energy等国际著名学术期刊上发表学术论文230余篇,其中21篇入选ESI highly cited paper,5篇入选ESI Hot Paper,论文引用6000次,H-因子40,授权或公开专利10余项。

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