青年编委简介
李洪森
青岛大学
青岛大学教授，博士生导师，山东省“泰山学者”青年专家、山东省优青、山东省高校优秀青年创新团队负责人，青岛大学最美教师、青年创新榜样。近年来一直致力于离子存储化学中自旋极化电子聚集转移机制研究，截至目前，发表SCI论文100余篇，其中以第一或通讯作者发表的SCI论文50余篇，包括Nat. Mater.、Nat. Commun.、PNAS（2）、Adv. Mater.（3）、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Energy Environ. Sci.（2）、Nano Lett.（2）、Adv. Funct. Mater.（2）、Adv. Energy Mater.、Adv. Sci.、Carbon Energy、Energy Storage Mater.（5）等，其中10余篇论文入选ESI高被引论文、热点论文、封面论文。申请/授权发明专利23件，合著中英文教材/专著3部。获河南省教育厅科技成果奖一等奖、江苏省科学技术奖二等奖、中国硅酸盐学会全国优博等。受邀担任Carbon Energy、Nano Research、Nano Research Energy、Chinese Chemical Letters、Advanced Powder Materials等期刊青年编委。
专访李洪森教授
您主要从事离子存储化学中自旋极化电子聚集转移机制的研究，能否跟我们介绍一下该领域的研究前沿和您课题组在这些研究方向取得的一些进展？
李洪森
在当前的电池技术领域，商用及研发中的电极材料受限于其固有的理论容量与存储机制，难以满足日益增长的应用需求，限制了电池多场景的应用，因此，探索基于全新电化学存储机制的电池技术几乎是一条必经之路。
在我们先前的工作中，揭示了自旋极化电子在过渡金属纳米颗粒费米能级处的聚集效应是转换型电池材料中额外容量的根本来源。这一理论不仅为过渡金属与简单阴离子（如O2-、S2-、F-、Cl-、N3-等）形成的化合物在锂电池体系中的额外容量来源提供了有力解释，同时也为深入探索复杂阴离子（诸如OH-、CO32-、SO42-等）的储能机制开辟了新视角。此外，团队借助界面电荷存储理论进一步设计了高性能能量储存器件，为这一新型理论的成功应用提供了实验基础。
从已有的研究成果来看，国内外的研究虽已揭示了复杂过渡金属化合物电极材料在锂电体系中的转化过程，但是对复杂体系额外容量的来源认识仍然有限，深入地探讨其潜在的转化机制，更是鲜有研究涉足。我们最近的工作，填补了这一科学领域的空白，基于前期发现的自旋极化电容存储机制，创新性地提出了自旋电子聚集转移机制，自旋极化电子由过渡金属转移至相邻的锂盐化合物，催化其转化分解，并贡献了体系高的放电比容量。更令人兴奋的是，通过多种原位监测技术（如原位磁性测试、原位拉曼测试等），我们成功捕捉并验证了这一现象，为未来大容量电池技术的发展提供了新的可能。
如果让您用一个关键词描述您的科研，您会用什么？可否请您说一下选择这个关键词的理由，然后简单聊聊您所在的研究方向以及期望吗？
李洪森
如果要用一个关键词来描述我在电池储能研究领域的科研工作，我会选择“探索创新”。选择这个关键词的理由在于，电池储能技术正处于快速发展和变革的时期，需要不断的技术创新来推动其在安全性、成本、性能和环境友好性等方面的进步。我所在的研究方向主要集中在金属离子电池、金属-硫电池以及金属-空气电池等先进电池技术的机制与应用研究，这些技术在储能市场中各有优势，但也面临着不同的挑战和制约因素。
我的期望是通过不断的探索和创新，能够实现电池储能技术的突破，特别是在提高能量密度、降低成本、延长电池寿命以及提升环境友好性等方面。我们希望能够开发出既安全又经济的储能解决方案，以满足新能源市场对储能技术的迫切需求，并推动能源的清洁化、电气化和高效化。长远来看，我期待电池储能技术能够成为支撑新能源发挥主体电源作用、实现电力系统安全稳定运行的重要保障，并在全球能源转型升级中发挥关键作用。
您从事科研工作的最大动力是什么？是否有特别有意思或者难忘的科研经历愿意和大家分享？
李洪森
我认为，做科研是一件很愉快的事情。首先，我渴望获取新知识并且对未知领域充满好奇，我很享受探索新领域和解决复杂问题的过程。其次，做科研可以解决生活中实际应用的一些问题，同时也希望为科学界带来新的理论和实践。最后，把自己的知识传承给下一代是很有成就感的事情。做研究的时候，花很多时间和努力来解决一个科学问题，我认为很有意义，也很有意思。
在您发表过的学术成果中，您最引以为傲或最喜欢的研究成果是什么？
李洪森
我最喜欢的工作就是揭示了自旋极化电子聚集转移机制。一方面，我们在以Fe3O4为代表的转化型电极材料中发现了自旋极化电子聚集存储机制（界面电荷存储），揭示了电子能够以自旋极化的形式聚集在Fe纳米颗粒的费米面附近，同时锂离子存储在Fe纳米颗粒表面。并且我们进一步证明了这种全新的储能机制在提升转化型电极材料容量方面具有普适性，可适用于多种电化学储能体系，如锂/钠/钾/铝离子电池等，并构筑了基于自旋极化电子聚集存储机制的高性能电子导体/离子导体复合电极材料。
另一方面，基于前期工作，我们进一步揭示了自旋极化电子聚集转移机制，阐明了过渡金属催化锂盐分解的过程。以CoCO3的分解为例，在放电过程CoCO3首先发生转化反应形成了连续的纳米Co/Li2CO3界面，接着过渡金属一侧由于自旋极化电子的聚集会形成“电子超压”，与此同时，锂盐一侧局部锂过电位建立“离子超压”，最后，Co通过转移自身储存的自旋极化电子促进其相邻Li2CO3的进一步分解。我们还在实验上充分证实了自旋电子聚集转移理论可以通用于揭示诸多过渡金属化合物（Co(OH)2、CoC2O4等）的储锂额外容量现象。
对于新加入团队的同学，您有哪些要求和期望？您觉得怎样才能更快进入科研状态？
李洪森
对于新加入团队的同学，我有以下要求和期望：
1.具备一定的科研基础，包括理论知识和实验技能。
2.保持好奇心和学习的热情，愿意不断学习新知识和技能。
3.能够与团队成员有效沟通和协作，共同推进科研项目。
4.责任感是每一个科研工作者必备的品质，我希望学生不仅对自己的工作负责，更对团队的项目负责，用实际行动诠释责任与担当。
5.具备一定的创新能力和批判性思维，能勇于提出新的想法和解决方案，为团队注入新的活力与灵感。
6.能够合理安排时间，确保项目能够按时、高效地完成，为团队的整体进度贡献力量。
7.实验室安全规范和科研伦理是科研工作的底线。学生要严格遵守，确保实验室的安全与科研的诚信，共同营造一个良好的科研环境。
如何更快进入科研状态：
1.尽快融入团队，深入了解团队的研究领域、项目目标和工作流程。
2.明确自己在团队中的定位与职责，了解自己的工作对整个项目的推动作用，成为不可或缺的一环。
3.主动出击，主动学习相关的理论知识和实验技能，不等不靠，以积极的态度提升自我。
4.在团队会议和讨论中积极发言，提出自己的见解和疑问，共同探索科研的奥秘。
5.定期总结工作进展，细致记录实验数据和结果，为科研之路留下坚实的足迹。
6.定期向导师或团队成员寻求反馈，了解自己的工作表现，明确改进方向，不断进步。
7.平衡时间，合理规划学习、研究与休息，确保科研之路既充实又健康。
8.科研工作是一场马拉松，需要时间与耐心，请勿因短期未见显著成果而气馁，坚持就是胜利。
9.广泛涉猎相关领域的文献，紧跟科研前沿，把握最新进展和趋势，为团队注入新鲜血液。
10.尽早参与实验操作，通过实践来加深理解和提高技能。
在学生培养方面，您希望重点锻炼和提升学生哪些方面的能力与素质？
李洪森
一方面是独立思考且深入思考的能力，俗话说得好“学而不思则罔”，鼓励学生深入思考并勇于探索未知领域，不断挑战自我，培养他们的创新思维和解决问题的能力。另一方面，科技日新月异，还要鼓励学生养成终身学习的习惯，无论是在科研的探索中，还是在生活的广阔舞台上，都应不断更新自身的知识和技能，以灵活适应这个瞬息万变的世界。
关于“Carbon Energy”
《碳能源(英文)》是由温州大学和Wiley出版集团联合创办的旗舰期刊，面向材料、化学、环境、物理及交叉学科，专注“低碳”时代两大全球科技热点一一“碳+能源”领域的交叉研究，以刊载碳能源领域的最新科研成果和动态，传播先进技术，促进学术交流，推动成果转化，提高我国在该领域的科研应用水平和国际影响力，助力我国实现高水平科技自立自强和建设科技强国为办刊宗旨。期刊创刊主编为温州大学副校长王舜教授。
《碳能源（英文）》2018年创刊，2019年入选第一期卓越行动计划“高起点新刊”。2020年获批国内统一连续出版物号。连续两年入选“中国最具国际影响力学术期刊”和中科院材料科学一区期刊，连续三年入选科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告，相继被DOAJ、CAS、ESCI、Scopus、SCIE、INSPEC、CSCD、中国科技核心期刊目录等收录，2024年入选“2024北京国际图书博览会中国精品期刊展”，中国科技期刊卓越行动计划二期英文梯队期刊项目。2024年加入浙江大学期刊集群，其入选2024中国科技期刊卓越行动计划二期集群（集团）化试点项目。2023年影响因子为19.5，在化学（物理）、能源和燃料、纳米科学与纳米技术三个领域位列全球期刊前十位，在材料科学领域438种期刊中，排名17，位列前3.8%。在此基础上，孵化《碳中和（英文）》和《碳创新（英文）》子刊。
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编辑 | 金罗曼
审核 | 李 娟
