致力绿色高效新能源 推动清洁低碳新环保

谢更好

孜孜不倦求学路

“漫漫人生路，两三站。渺渺风雨途，千万阻！”从湖南大学、北京理工大学、美国阿贡国家实验室、美国加州大学洛杉矶分校，再回到北京理工大学任教，前后16年，谭国强走过了一段漫长的求学之路。回想起来，他调侃说：“游学半生身虽老，归来仍是赤子心。”当初与环境工程结缘，源于一颗热切为环境保护做贡献的心。环境是生存之本、发展之基，特别是对于中国而言，人口众多、资源紧缺，环境治理是当务之急。上大学前，谭国强希望将来所学能对国家的环保事业有所帮助，于是他选择了环境工程专业。

本科在湖南大学4年，谭国强一方面勤奋认真地学好专业技能，另一方面积极接触不同领域的知识。在这段学习与成长的过程中，谭国强逐渐深化了对国家可持续发展战略的理解，他开始认识到可持续性绿色发展技术对经济发展与环境保护的重要意义。谭国强认为，要想真正实现投身环境保护的理想，学习开发新的绿色发展技术可能是助力环保事业事半功倍的一条捷径。于是他在毕业阶段开始思考新的研究方向，选择考取北京理工大学化工与环境学院的研究生，虽然读的还是环境工程，但是所修的具体研究方向转向了绿色新能源技术，这也是北京理工大学的特色专业研究方向。“中国工业发展最初的模式是先发展后治理，早期国家优先考虑经济发展，难以兼顾环境保护。”彼时谭国强认为国家的发展战略已开始强调重视绿色清洁和可再生能源，所以他决定调整学习方向，由传统的环境污染治理转向绿色能源与环境技术开发。“可再生绿色能源技术，是立足于国家长远发展战略高度的前沿研究方向，也是实现经济发展与环境保护完美兼容的一种高效途径，这符合我对环境专业学习的理念。”谭国强说。

硕博连读期间，谭国强师从国家新能源材料科学家吴锋教授学习绿色二次电池技术。谭国强才思敏捷且勤奋好学，在导师的精心指导下，经过四年的刻苦学习与钻研，他于2011年开发出一种新型固态化锂二次电池技术，该电池技术的独特之处在于它采用绿色离子凝胶固态电解质替代了传统聚合物电解质，提高了電池的热稳定性和环境友好性，相关成果发表在材料与化学领域顶级期刊Advanced Materials。该固态化电池构造新技术，能有效提升锂离子电池体系的能量密度与安全性能，并为全固态锂电池技术的发展提供了有力的理论指导和技术支持。这在当时是吴锋教授团队发表的第一篇影响因子超过10的顶级期刊学术论文。

2014年，谭国强前往美国阿贡国家实验室继续从事锂电池技术的研发工作。“美国阿贡实验室是全球最尖端的科学研究中心之一，它汇聚了来自全世界顶级的科学家，实验室不招收学生，不授予学位，面向全球每年仅招聘极少数非常优秀的博士后进行高端科学研究或技术研发工作，岗位竞争异常激烈。”幸运的是，谭国强凭借自身过硬的专业技能与综合实力，在导师吴锋教授的推荐下成功进入阿贡先进电池技术研发部门。“吴锋老师培养了我，推荐我去了全球最好的科研实验室，师从顶级能源材料科学家K.Amine博士和陆俊博士（合作导师）继续学习新能源二次电池技术。”时至今日，谭国强依旧念念不忘恩师吴锋院士的知遇之恩和慷慨帮助，也感恩阿贡两位合作导师的悉心指导与栽培。

一丝不苟科研人

2019年年初，谭国强结束了海外的工作学习之旅，回到祖国。他选择母校北京理工大学作为回国发展的起点，继续在新能源绿色二次电池方面开展研究。电池系统作为新能源电动设备发展的核心技术，在新能源产业发展过程中起着至关重要的作用。吴锋院士曾判断，在保障安全性的前提下，高能量、高功率、长寿命、低成本、无污染的新型二次电池正在根据不同的用户需求，形成产业链，走向市场。在这一巨大的市场需求下，开发出具有高比能量和高安全性能的新型绿色二次电池及相关技术就显得尤为迫切。谭国强作为研究骨干，曾先后参与国家原“973”计划、美国能源部E E R E和U C L ADynavolt中美国际合作等项目，拥有4年海外科研工作经历，对中美两国国家新能源技术发展路线与政策和未来新型绿色二次电池关键材料与构造技术的研发与产业化发展方向都有较为准确的认知和把握。谭国强回国后的目标很明确，就是要充分发挥自身所学，推动新型绿色二次电池技术的进一步发展，特别是要努力推进该类研发技术从实验室走向商品化应用，为国家的绿色能源与环保事业贡献力量。

“我们最新的研发方向是将太阳能光-电转换与电池电-化存储技术结合起来，实现光-电-化三位一体的新型绿色能源技术。”谭国强解释说，传统太阳能电池是指通过光伏效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，光能转化为电能，要么被直接利用，要么转化为其他能量储存起来。锂电池则是利用锂离子在电池正负极之间往复迁移来实现电能与化学能相互转化的电能存储与利用装置。以前的技术，太阳能是太阳能，锂电池是锂电池，它们是两个独立的装置，而现在谭国强要做光-电-化一体化装置，使其将太阳能转化为电能后直接存储在化学电源中。该技术有望大幅度提高能量的利用效率，同时也能有效降低生产成本，可使电力的供应更持久。举例来说，只要有太阳光，新能源电动汽车可以在任何工况下接收太阳能，通过光-电-化一体化设备转换成电能，再通过电化学反应机制实现电能的存储与利用，从而解决电动汽车的充电和耗电问题。

“光电转化与储存是非常尖端的研究领域，主要考虑到未来的发展及需求。”谭国强说，这里的需求，包括军用和民用两方面。军用方面，在未来的机器人、无人机、飞行器等设备上，一旦能够实现长期接收光能并将其转换成电存储与利用，那么人工智能和航天航空领域将发生前所未有的变化。民用方面，越来越方便携带的电子设备和新能源交通工具，一旦能达到超长待机和续航的要求，人们的生活也将变得更加便利。更为重要的是，这将会是新能源二次电池技术的又一革新，高效利用源源不断的太阳能不仅能有效解决当前的能源危机，促进产业的升级与经济的发展，更是实现了清洁无污染的环境保护目标。谭国强清楚意识到任何研究最终都是要落地的，要成功地实现成果的规模化、产业化，绿色二次电池的大规模应用是成果转化的最好体现，更能将军用与民用的需求相结合，这也是北京理工大学科研工作的一个特色。“一旦成功，我们以后可能都不需要找充电器、找插座了。”谭国强对未来的发展图景感到振奋。在接下来的研究中，谭国强提出要做更多原创性的研究。在过去的20年里，中国的科学研究发展很快，取得了许多科研成果和成就。但是，在基础理论研究和重大技术突破的原创性理论上，却少有属于自己的东西。因此，谭国强接下来的研究重点是研发出属于中国自己的光-电-化三位一体的能源转化与存储技术。

立志学成报效祖国

谈起在美国的4年，谭国强时刻不忘自己的初心与使命——学有所成，报效国家。在科研上，谭国强收获颇丰。在美国阿贡国家实验室，谭国强跟随导师Amine博士主攻新一代高比能锂二次电池技术，他在高比能锂-硫电池和锂-氧电池方面做出了一些具有突破性的研究成果。例如，由他主导研发的高比能锂-硫电池用Li2S@graphene材料获得美国能源部U.S. DOE Battery500 Seeding Award奖励资助，该电池技术已进入中试生产阶段。

在教学上，谭国强也学到了很多先进的治学与教育思想。在阿贡实验室的三年，Amine博士严谨务实的科研态度深深地影响着谭国强：实验发现的现象需要反复验证，获得的数据需核验，得出的结论一定要有实验数据做支撑。只有这样，最后的研究成果才能客观、准确、严谨，经得起时间的检验。此后，谭国强前往加州大学洛杉矶分校，在合作导师卢云峰教授的指导下开始了解美国高校的育人方式。“离开阿贡后选择去UCLA，我主要是想了解美国高校的教育模式，看看他们是如何教书育人的，这对我之后回国当老师会有所启发。”谭国强说他所有的朋友都知道，他去美国就是“学习”，他从未想过要留在美国或是去别的地方发展，他是一定要回国的。在谭国强看来，高校和实验室是不一样的，高校里最重要的是师生关系，老师的教育理念很重要，他要把美国更好的教育理念或者模式借鉴回来，用到中国的教育体系中。

半生归来初心如故

回国一年多来，谭国强参与到研究生和博士生的教學和培养工作中去，他深切感受到了作为一名教师肩上的重任——从学生的成长、学术水平到动手能力的提高，不一而足。

在教育中，谭国强最为重视两点。首先重视学生在科研中的实事求是原则，他继承了Amine博士严谨务实的科研态度：“Do what you say，say what you do（做你说过的，说你能做的）。”学生做了哪些工作，遇到了什么困难，最后得出了什么结果，谭国强都希望学生能如实地和他交流，于学生要关注其所遇难题，于自己当以身作则，把求真务实的精神传达给学生。

其次是重视学生专业知识的积累和沉淀。“不管学什么，都要一步一步走扎实，打好基础再去创新，不能急功近利。”谭国强非常关注和学生之间的交流。他想及时了解学生的进度，不懂的地方重点教导，在充分了解学生进度的基础上，布置任务，循序渐进地推动学生的成长。谭国强认为基础概念没有弄明白就跑去做实验，那么得出来的数据可能连自己都不能信服，结果如何能准确呢？

一丝不苟、实事求是的科研和教学态度是谭国强常年专注学术研究留下来的习惯，而从明年开始，谭国强将接替老系主任成为能源与环境材料系的新任系主任。现在的他一直在忙着提前熟悉系里的各项工作，在这个过程中他对自己身份和角色的转换感触颇多，因为他需要更多地站在全系的角度上考量问题。

适应当前的工作模式是谭国强目前面临的最大挑战。以前，他习惯于专注一事，花一天的时间写文章整理资料也乐此不疲，但现在时间已被掰碎，长时间做一件事成了奢望。为了努力适应，谭国强说，下一步的工作重点是提高工作效率，学会分配工作，适应新的工作模式。但是不管工作内容如何变化，科研始终是谭国强工作的核心，也是他永不放弃的初心。

如今，谭国强在同事们的帮助下组建起自己的团队。虽然团队规模不大，但“麻雀虽小，五脏俱全”，大家各司其职，各尽所能，谭国强也在积极申请国家自然科学基金项目。关于未来的计划，他说：“人不能只盯着大家都在做的事情，要跳出自己的舒适圈，积极探索新的事物。”在谭国强看来，这些新的事物就藏在国家的发展需求中，在祖国高速发展的列车上，哪怕只是做一颗小小的齿轮，也要以自身不懈的运转助推这列快车的前行。这是他曾经远游、如今归来始终如一的理想，也是他未来科研的一切动力源头。

“德以明理，学以精工”。北京理工大学的校训也是谭国强最喜欢的一句话。探索真理为信仰，精深学术为祖国，他正如一代又一代的北理工人，在理想的大地上浇灌科研的花朵。

专家简介

谭国强，教授、博士生导师、北京理工大学特立青年学者。2007年本科毕业于湖南大学；2014年博士毕业于北京理工大学；2014—2018年美国阿贡国家实验室博士后研究员；2018—2019年美国加州大学洛杉矶分校博士后研究员；2019年3月受聘为北京理工大学材料学院教授。主要从事新能源绿色二次电池理论与技术领域的研究，包括对新能源材料、二次电池、同步辐射X射线技术、原位现场表征技术等多学科交叉基础研究、应用研究和技术平台的开发。以第一作者（含共同一作）或共同通讯作者发表SCI学术论文20余篇，包括Nature Energy，Nature Communications，J. Am. Chem. Soc.，Adv. Mater.，Adv. Energy Mater.，Adv. Funct. Mater.，Nano Lett.，Nano Energy等国际知名学术期刊，主持国家自然基金面上项目1项和北京理工大学高层次人才项目1项。