Carbon Energy青年编委专访：东华大学刘书德研究员专访

在应对能源危机与推动可持续发展的背景下，水系电化学储能系统凭借其高功率、低成本、优异的安全性及环境友好性，成为大规模储能领域的理想选择，尤其在混合动力电动汽车（HEVs）、启停电源（SLI）及电网储能等应用中展现了广阔的前景。织物基水系电化学储能系统作为新兴的柔性储能技术，凭借其轻便、可穿戴及易于大规模集成的特点，逐渐成为储能领域的研究热点。然而，尽管其潜力巨大，实际应用仍面临一系列挑战，主要涉及核心材料的性能提升、界面反应机制的深度理解及失效机制的识别等方面。因此，柔性电极材料的创新、电极材料的界面工程、界面反应机制与失效机制研究，以及材料设计与大规模集成仍是织物基水系电化学储能领域的研究前沿与重点。此外，如何在保证材料柔性和可穿戴性的同时，不妥协储能性能，也是织物基水系电化学储能器件能否实现应用化发展的关键。

基于这一背景，我们课题组聚焦于织物基电极材料的设计与界面工程，深入研究其关键技术，以提升水系电化学储能器件的性能，并取得了一定的成果。相关研究已发表于《Journal of the American Chemical Society》、《Advanced Materials》和《ACS Energy Letters》等国际顶尖学术期刊。其中，过渡金属基二维材料因其卓越的电学性能、机械强度和柔性特性，成为制造高性能柔性水系储能器件的核心材料。在这一方向上，我们深入探讨了过渡金属基二维材料在织物基储能系统中的应用潜力，并针对二维材料在实际应用中面临的层间堆积、界面不稳定等问题，提出了表面改性、插层调控和复合材料设计的优化策略，取得了电极材料在电化学性能、结构稳定性及离子传输效率方面的显著突破。相关成果已发表于《ACS Nano》、《Energy Storage Materials》等期刊，为推动柔性水系储能技术的进一步发展和产业化提供了重要支持。

如果让我用一个关键词来描述我的科研，我会选择“创新融合”。“创新融合”这个词概括了我科研工作的核心。在织物基水系电化学储能领域，我致力于将不同学科的知识和技术进行创新性融合，以开发出高性能、高可靠性、高安全性的新型储能器件。这种融合不仅涉及材料科学、电化学、电子工程等多个学科，还包括了从基础研究到应用开发的全过程。通过不断的创新尝试，我希望能推动该领域的技术进步和应用拓展。

我目前专注于织物基水系电化学储能领域，重点研究柔性电极材料的设计与制备，力求通过创新材料结构提升性能。同时，深入探索材料表界面化学，揭示电荷传输与离子存储机制。此外，我致力于电极失效分析，探究性能衰退原因，以延长储能器件寿命。在此基础上，我还开展自供电智能纺织品的研究，旨在融合电化学储能与纺织技术，推动可穿戴设备与健康监测等领域的革新。这一研究不仅具有理论价值，更具备实际应用潜力。

在这个领域，我期望能够通过创新的材料设计和制造技术，推动织物基储能器件的性能提升，特别是在能量密度、功率密度、循环稳定性等关键性能指标上的突破。同时，我希望我的研究能够促进可持续能源技术的应用，特别是在环保和可穿戴技术方面，助力构建更绿色、智能、便捷的未来生活。

我认为博士阶段是我科研经历中最具收获和改变的阶段。

在博士阶段，我独立负责研究项目，从选题、设计实验、数据分析到撰写论文，全程都需要自主完成。这个过程锻炼了我的独立思考和解决问题的能力，让我学会了如何面对科研中的困难和挑战，不断尝试新的方法和思路。同时，我也学会了如何深入地分析问题，挖掘问题的本质，这种深度思考的习惯对我的科研和职业发展都产生了深远的影响。同时，我接触到了不同学科的知识和技术，如材料科学、电化学、电子工程等。通过跨学科的研究，我不仅加深了自己研究方向的理解与感悟，还学会了如何将这些不同学科的知识和技术融合起来，为解决复杂问题提供了新的思路和方法。这种跨学科视野的拓展，让我更加开放和包容，能够更好地适应快速变化的科研环境。

此外，博士阶段也是我学术交流和合作的关键时期。通过参与学术会议、与同行讨论、与导师互动，不仅扩大了自己的学术视野，还能够在分享和讨论中获得新的思路，推动自己研究的进展。同时，博士阶段的学术交流和合作也不仅仅局限于会议和讨论，它还是培养我批判性思维和创新能力的重要途径。通过与同行的交流，我可以接触到不同的研究方法、理论框架以及最新的研究成果，为我的研究提供了新的视角和启发。

所以对于我而言，博士阶段是我科研生涯中转折最为深刻、最具挑战性和最具成长性的一个阶段，是我从“学习者”到“独立研究者”再到“学术贡献者”的关键转变期。

对于新加入科研团队的同学，我有以下几点要求和期望。首先，科研需要积极主动和独立思考，希望同学们能够在研究过程中提出自己的问题并主动寻找解决方案，而不仅仅依赖他人指导。同时，要打好扎实的基础，熟悉相关领域的核心文献和最新进展，理解当前的研究热点与挑战。此外，科研是团队合作的过程，因此团队精神非常重要。希望新同学能够与团队成员积极互动、共享想法，尊重不同意见，增强沟通和协作能力。科研常常充满不确定性与挑战，希望同学们能够保持好奇心与耐心，面对失败时能够调整思路，持续前行。最后，时间管理和自我调节也至关重要，要学会合理安排科研任务，避免拖延，保持积极乐观的态度，有助于提高工作效率并长时间维持科研动力。

要更快进入科研状态，首先要了解基础知识，尤其是相关领域的核心文献和研究进展。通过深入阅读，建立起系统的知识框架，理解当前的研究热点和前沿问题。这样不仅能够帮助新同学更快融入科研环境，还能为后续的独立研究打下坚实的基础。接着，通过参与团队讨论和与成员互动，逐渐了解具体的研究方向和方法，并在实践中不断积累经验。制定明确的个人研究目标，设定短期和长期的计划，有助于保持专注和效率。此外，尽早投入实际科研项目也是加速进入状态的关键。无论是实验设计、数据分析还是模型构建，动手实践能帮助新同学更快掌握科研工具和技术。最重要的是，要培养批判性思维和解决问题的能力，通过不断地思考和实践，逐步形成独立的科研思路，提升自己的创新能力。

评审综述类文章时，应注重文章的整体结构和内容质量。首先，要检查文章的结构是否清晰合理，包括引言、主体和总结等部分是否完整，以及各部分之间的逻辑关系是否紧密。其次，要关注文章的内容是否全面，是否涵盖了该领域的主要研究成果和进展，并检查文献的引用是否权威、新颖，是否符合规范。此外，还要评估文章的分析深度和创新性，看作者是否对所综述的内容进行了深入的分析和评价，是否提出了新的观点或研究方向。这些方面的综合考量有助于判断综述文章的质量和学术价值。

撰写高质量综述类文章需要遵循一定的步骤和关键点。首先，要选择一个具有研究价值和意义的选题，确保该选题在当前学术研究中具有重要性。然后，全面收集与选题相关的文献，包括期刊论文、书籍、会议论文等，确保文献来源的多样性和权威性。在整理和分析文献的基础上，按照引言、主体和总结的结构撰写文章，确保各部分内容连贯、逻辑清晰。在撰写过程中，要注重分析深度和创新性，对所综述的内容进行深入的分析和评价，并提出自己的见解或建议。同时，要注意文章的语言表达和结构布局，确保语言精练、表达准确，结构清晰明了，便于读者理解和把握文章的主旨和要点。此外，还要遵循规范的引用格式，确保文献引用的准确性和权威性，提高文章的可靠度和学术价值。

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