陳立泉院士的“冒險(xiǎn)”之旅

7月8日上午，國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在京召開，中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員陳立泉榮獲2025年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，中共中央總書記、國(guó)家主席、中央軍委主席習(xí)近平向陳立泉院士頒獎(jiǎng)。

陳立泉是我國(guó)鋰電池領(lǐng)域的奠基者、開拓者和引領(lǐng)者，他自1976年起，就從事并堅(jiān)守鋰電池研究，他開創(chuàng)了我國(guó)固態(tài)離子學(xué)研究新領(lǐng)域，研發(fā)出我國(guó)第一塊全固態(tài)金屬鋰電池，研制出我國(guó)首條圓柱鋰離子電池中試線，為我國(guó)鋰電池從無到有、從跟跑到領(lǐng)跑作出了奠基性貢獻(xiàn)。他曾榮獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)科學(xué)院科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)、中國(guó)科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)“個(gè)人成就獎(jiǎng)”等獎(jiǎng)項(xiàng)，并獲評(píng)“全國(guó)優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”稱號(hào)，是新中國(guó)培養(yǎng)的科學(xué)家的杰出代表之一。

█36歲確立人生方向

陳立泉在36歲才確立了奮斗一生的事業(yè)——研究鋰電池。

1976年圣誕節(jié)前，陳立泉被派往德國(guó)馬克斯·普朗克固體化學(xué)物理研究所（以下簡(jiǎn)稱馬普固體所）訪學(xué)，研究方向是晶體生長(zhǎng)。

陳立泉在海外訪學(xué)

一天，恰遇馬普固體所的公眾開放日。陳立泉看到，扣子大小的電池?cái)[在桌子上，材料是氮化鋰，旁邊則擺放著鉛酸電池。陳立泉拿到手里仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)鉛酸電池很沉，而這枚“扣子”竟沒什么重量。

陳立泉心中一動(dòng)。他想起最近所里都在研究氮化鋰晶體，疑惑為什么大家對(duì)氮化鋰如此著迷。

很快，陳立泉弄清了緣由。氮化鋰是一種離子導(dǎo)電的材料，用它制造的固態(tài)電池，能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鉛酸電池，未來有可能應(yīng)用于電動(dòng)汽車。他立馬冒出一個(gè)念頭：要不要改方向？

趁著物理所同事郝柏林到德國(guó)訪問的機(jī)會(huì)，陳立泉把所見所聞告訴郝柏林，并問道“是否可以轉(zhuǎn)到新方向”。郝柏林毫不猶豫地表示“肯定的，應(yīng)該做”。

按照要求，陳立泉立刻一紙“家書”向物理所打報(bào)告。大約一個(gè)月后，物理所回信“同意”。

那是在上世紀(jì)70年代的中國(guó)，自行車還未普及，陳立泉也已經(jīng)36歲了。這是他第一次“冒險(xiǎn)”。時(shí)至今日，陳立泉身上的果敢、勇氣和魄力仍依稀可見，這不僅是他個(gè)性使然，更來自早已銘刻在心的家國(guó)情懷。

陳立泉（中）結(jié)束德國(guó)訪學(xué)回國(guó)

1961年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)技術(shù)物理系推薦陳立泉進(jìn)入物理所，在新成立的半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室實(shí)習(xí)。自此至出國(guó)前的10余年里，陳立泉涉獵過半導(dǎo)體、高溫超導(dǎo)等，也取得了一系列研究成果。“前10年，需要干啥我就干啥，換的花樣比較多。”他幽默地講述著。

這一次同樣如此。陳立泉預(yù)感，未來中國(guó)能源發(fā)展需要氮化鋰這類材料。于是，他僅用5個(gè)月就完成了原計(jì)劃一年的晶體生長(zhǎng)任務(wù)。在訪學(xué)的一年多里，陳立泉發(fā)表了4篇論文，基本掌握了固態(tài)離子學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵知識(shí)。

1978年8月，陳立泉踏上回國(guó)之路。陳立泉有了新的人生方向，也在中國(guó)大地上種下了新的“希望”。

█從“雞舍”中起家

中國(guó)鋰電池行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，離不開陳立泉的膽識(shí)與勇氣。

回國(guó)之初，陳立泉給自己立下“軍令狀”：3年在國(guó)內(nèi)站住腳，再3年在世界上占有一席之地。

他們從原來物理所的一間雞舍中開啟了鋰電池基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)之路。大約5年時(shí)間里，在物理所和中國(guó)科學(xué)院的支持下，他們創(chuàng)立了國(guó)內(nèi)第一個(gè)固態(tài)離子學(xué)實(shí)驗(yàn)室，共發(fā)表30多篇學(xué)術(shù)論文，與合作者成功生長(zhǎng)出鍺酸鋅鋰、合成了氯碘化銅銣等一些快離子導(dǎo)體材料，開展了多相體系中離子傳輸?shù)妊芯俊?/p>

陳立泉用借來的設(shè)備研制液態(tài)鋰電池

1982年，《人民日?qǐng)?bào)》在3版重要位置發(fā)表題為《一個(gè)在科學(xué)上團(tuán)結(jié)拼搏的集體——記中國(guó)科學(xué)院物理研究所固體離子學(xué)室》的報(bào)道；1983年，陳立泉在江蘇無錫組織召開中國(guó)第二屆固體離子學(xué)討論會(huì)，參會(huì)的美、法兩位著名科學(xué)家主動(dòng)邀請(qǐng)研究室成員去自己國(guó)家交流；陳立泉被國(guó)際科學(xué)雜志《固體離子學(xué)》聘請(qǐng)為編委……

固體離子學(xué)研究在國(guó)內(nèi)站住腳了，也有了一定的國(guó)際影響力。而雞舍里摻雜污泥的味道、與同事們來回搬抬設(shè)備的場(chǎng)景，陳立泉至今仍記憶深刻。

此后10余年間，在國(guó)家和中國(guó)科學(xué)院等的支持下，陳立泉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)相繼研制出我國(guó)第一只全固態(tài)鋰電池、性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的第一只圓柱型鋰離子電池，自主建成了一條年產(chǎn)20萬只18650型鋰離子電池的中試生產(chǎn)線……中國(guó)鋰電池及產(chǎn)業(yè)化取得了從無到有的跨越式發(fā)展。

陳立泉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出中國(guó)第一塊固態(tài)鋰電池

1997年，陳立泉和學(xué)生李泓等在國(guó)際上首次提出納米硅作為鋰離子電池核心負(fù)極材料，并申請(qǐng)?jiān)擃I(lǐng)域的首個(gè)專利，后來相繼發(fā)明了“元宵”和“魚皮花生”等結(jié)構(gòu)的納米硅材料，攻克了納米硅難分散、副反應(yīng)嚴(yán)重等難題，并于2017年開始推向工程化應(yīng)用。

團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)的納米硅碳負(fù)極材料三代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（圖源：央視新聞）

1999年，陳立泉受中科集團(tuán)董事長(zhǎng)張?jiān)茘徶瑩?dān)任特別顧問，推動(dòng)寧德時(shí)代公司成立。而后，他又發(fā)現(xiàn)并培養(yǎng)了另一位“冒險(xiǎn)家”——寧德時(shí)代現(xiàn)任董事長(zhǎng)曾毓群。

2009年，全球鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展日趨激烈，尤其是日韓企業(yè)幾乎占據(jù)壓倒性領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。陳立泉與寧德時(shí)代時(shí)任董事長(zhǎng)張毓捷兩位“冒險(xiǎn)家”擊掌盟誓：“中國(guó)鋰電突圍從CATL開始！”全中資寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司（CATL）成立了。

這是陳立泉的第二次“冒險(xiǎn)”，為我國(guó)鋰電池從跟跑到領(lǐng)跑作出奠基性貢獻(xiàn)。

在國(guó)家項(xiàng)目的大力支持下，鋰電池領(lǐng)域政產(chǎn)學(xué)研緊密合作。2014年，中國(guó)鋰電池行業(yè)超過日韓，成為世界第一。

█引領(lǐng)“電動(dòng)中國(guó)”

如今，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量連續(xù)10年位居全球第一，全世界超70%的鋰電池在中國(guó)生產(chǎn)。接下來該如何走？

陳立泉提出了終極夢(mèng)想——實(shí)現(xiàn)“電動(dòng)中國(guó)”，包括交通電氣化、能源低碳化和設(shè)備智能化。鋰電池正是驅(qū)動(dòng)“電動(dòng)中國(guó)”夢(mèng)想成真的關(guān)鍵之一。

“我現(xiàn)在（2025年）85歲了，后面‘電動(dòng)中國(guó)’有幾件事（我）肯定完不成，但我要把想法提出來。”陳立泉深知，這一次的“冒險(xiǎn)”道阻且長(zhǎng)。

面對(duì)鋰離子電池能量密度接近極限、安全問題時(shí)有發(fā)生、鋰資源有限的現(xiàn)狀，陳立泉覺得是時(shí)候“重啟”固態(tài)鋰電池、同時(shí)發(fā)展鈉離子電池了。

過去，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主約翰·古迪納夫曾說：“造不出可以使用的固態(tài)電池。”的確，當(dāng)時(shí)第一批固態(tài)鋰電池并不具備商業(yè)化條件。

“最關(guān)鍵的是界面問題沒有解決，無法有效導(dǎo)電。”數(shù)十年來，陳立泉和如今的物理所研究員李泓帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，一直試圖解決如何在固態(tài)電池中持續(xù)保持固固接觸這一世界級(jí)難題。

陳立泉指導(dǎo)工作中

終于，他們?cè)?016年創(chuàng)新性提出“原位固態(tài)化”技術(shù)路線，在國(guó)際上率先解決了固相界面的世界難題，開發(fā)出具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和與之相匹配的關(guān)鍵核心材料，形成了固態(tài)電池整體解決方案。他們還成立了生產(chǎn)固態(tài)電池的北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司。

如今，國(guó)家大力支持固態(tài)電池研發(fā)。“發(fā)展固態(tài)電池，一定要有我們的創(chuàng)新，這對(duì)國(guó)家能源安全至關(guān)重要。”陳立泉堅(jiān)定地說。

今天，象征著中國(guó)科技領(lǐng)域最高榮譽(yù)的國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)授予陳立泉，不僅僅是表彰他本人的杰出貢獻(xiàn)，更是期待著受他影響的幾代青年科學(xué)家能夠在前人的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，為祖國(guó)科技發(fā)展事業(yè)貢獻(xiàn)力量。

轉(zhuǎn)載自科學(xué)網(wǎng)、新華網(wǎng)

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