孙世刚院士——推动锂电池+氢燃料电池产业化的新能源“巨子”

前言

因对电化学基础研究的突出贡献，他当选中国科学院院士。心怀科技报国初心，近年来，他带领团队立足学科基础研究，持续在新能源领域斩获面向产业的突破性成果，推动实验室成果与生产转化的连接。

 1专家介绍 

孙世刚，中国科学院院士，厦门大学教授，博士生导师，固体表面物理化学国家重点实验室学术委员会主任。

 孙世刚院士 图源：厦门大学 

兼任中国化学会副理事长；担任Electrochimica Acta副主编；《化学学报》、《化学教育》和《光谱学与光谱分析》副主编，《电化学》主编。

 2个人简历 

1982年毕业于厦门大学 

1986年获法国巴黎居里大学法国国家博士学位 

1991年-至今，厦门大学教授 

2015年当选中国科学院院士 

3研究方向 

电催化、电化学表面科学，谱学电化学、能源电化学 

4学术成就 

发展了系列电化学原位/工况(Insitu/Operando)谱学和成像方法，从分子水平和微观结构层次阐明了表界面过程和电催化反应机理，提出了电催化活性位的结构模型。 

创建电化学结构控制合成方法，首次制备出由高指数晶面围成的高表面能铂二十四面体纳米晶，显著提高了铂催化剂的活性，引领了高表面能纳米材料研究领域的国际前沿。

主持国家基金委重大科研仪器设备研制专项“基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置”和“界面电化学”创新研究群体项目，牵头中国科学院学部“我国电子电镀基础与工业的挑战和发展”等项目。 

5科研故事

  5.1自强不息的求学之路 

1977年恢复高考的消息传来时，知青们大都非常激动，都说这是一条走出农村的路。当时已经走上工作岗位的孙世刚，似乎更适合留在家乡，侍奉双亲。正因如此，他并没有专门复习备考，而是抱着试一试的态度，怀着非常轻松的心情走上了考场。回忆高考经历，孙世刚说：“我当时已经参加工作了，抱着试试看的想法走上考场。我觉得题目不算难，每门考试都是第一个交卷，心态很好。” 

被厦门大学录取后，大一那年孙世刚重点“恶补”化学和英语两门功课，成绩才跟上。尽管之前对化学毫无概念，但孙世刚发现化学真是有用。从老百姓最常接触的电池、自行车，到最尖端的导弹、潜艇，都会用到。这极大地激发了他的学习兴趣。

那时候，我们国家已经基本处于和平年代。但福建地区的人民解放军和据守金门岛的国民党还在打炮仗。身处厦门前线，他们这些大学生也被编入了民兵队，老师任命孙世刚为民兵连长，经常要真枪实弹地站哨。也正因如此，他们这批学生有着很强的组织性和纪律性，求学之路吃得了苦。

1982年，孙世刚参加了研究生考试，报考的导师是田昭武院士。成绩出来后，孙世刚抓住了去法国留学的机会。经过3个月的学习，掌握了一些基本的日常会话后，他们又到法国接受了3个月培训，便去巴黎第六大学的电化学专业上课了。在法国科学院，孙世刚和一位早来一年的法国学生一起毕业。大家都很吃惊：“中国学生可真勤奋呀！”5年的留学生活，他熬过了无数挑灯夜读的日子，他以自强之心迎来了学业有成的一天。

  5.2宁德时代+厦钨新能源的“技术担当”

新能源产业是福建重点布局的战略性新兴产业。“十四五”时期，福建计划打造两个以上产值超千亿元的新能源产业集群。厦门作为新崛起的电动之城，此前已将中航锂电、海辰新能源、厦钨新能源等新能源龙头企业揽入怀中。 

宁德时代丨2021年底，宁德时代投资70亿元，厦门时代锂离子电池生产基地项目(一期)开工建设。这样的土壤，让孙世刚团队的科学研究成果有了更广阔的用武之地。作为电动车的心脏，动力电池占据整车成本的近40%。曾经，关键锂电技术和材料都掌握在日韩手中，突破不了电池技术，就难以在新能源汽车领域开拓新局面。

 2014年，宁德时代与孙世刚团队相遇。孙世刚团队自主研发的原位表征技术，助力宁德时代实现产品的变革性提升。孙世刚教授团队成员介绍：“这项技术可以让研发人员‘在线’观察锂电池材料变化，充放电同时进行分析。可以实时检测到哪种状态产生了气体，准确把握故障原因，并快速改进。” 

自2014年起，孙世刚担任宁德时代首届专家技术委员会委员。2016年，宁德时代建立了院士专家工作站。2017年，宁德时代企业博士后流动站成立，黄令教授作为合作导师，共同培养企业博士后至今。

厦钨新能源丨2018年，厦门钨业获批国家发改委“高端储能材料国家地方联合工程研究中心”，孙世刚受聘担任中心技术指导委员会主任。据了解，孙世刚团队研究的技术正是这个方向，他们在钴酸锂材料表面形成包覆层，相当于给它们穿了件‘防电衣’，使电池在高电压下也能正常充放电。

孙世刚认为，他们的研发成果能够帮助企业创新，企业能力提升后产生的需求，也在帮助他们调整科研方向。如今，厦钨将能源新材料发展为三大主营业务之一，成为锂电正极材料领域的一流供应商。

  5.3科研探索谋于未来

在厦门大学，以孙世刚团队为代表，氢能已开始了技术攻关和产学研结合。孙世刚说，“我们搞科学研究，就是要结合国家和社会需要解决的问题，用心做，不断探索”。当前我国氢能产业也处在快速发展阶段，而氢的大规模运用是一个重要的发展方向。孙世刚表示，“氢燃料电池商业化一直受阻于昂贵的铂基催化剂。怎样把催化剂效率提上去，同时把成本降下来，是我们未来研究重点。”

对未来的科学研究与成果转化，孙世刚院士充满信心。按照现有的研究基础，未来很有希望基于非贵金属催化剂的燃料电池、超高比能量密度和比功率密度储能体系以及解决一些国家重大需求，取得新的突破。 

6国家级“宝藏”教师 

孙世刚院士从教三十多年，极力推动青年教师走上教学第一线，让他们教学相长。他以身作则，长期坚持主讲厦门大学化学专业主干课程《物理化学》，并作为课程负责人将该课程建设成为国家级精品课程。教师荣誉更是数不胜数，曾获国家级教学成果奖、国家级教学名师奖、全国模范教师、全国高等学校优秀骨干教师、全国优秀博士学位论文指导教师、福建省杰出人民教师、全国先进工作者等多个奖项或荣誉称号。2021年10月，孙世刚院士还荣获教育部颁发的首届“全国教材建设先进个人”称号。

结语 

孙世刚院士曾说：科研就是一种攻坚，它需要勇气和坚韧。孙世刚院士还说：为自己的祖国搞科研，再苦再累也值得！这样的科研人，这样的榜样，有力量。 

信息来源：厦门大学、中国科学报、中国科学技术大学国家同步辐射实验室、福建日报、百度百科等

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