陈军：深耕电池三十载

学者名片

陈军，无机化学家，中国科学院院士。南开大学副校长、先进能源材料化学教育部重点实验室主任。

最近，陈军越来越忙了，被破格提拔为南开大学副校长之后，他的办公桌上堆满了待读的文件。白天的时间总被公务排满，他只能利用晚上或者周末与学生们在一起，每周一次的组会也不得不调整了时间。

对他的学生们来说，导师忙于学校公务并不意味着学生压力的减小。博士生卢勇前不久发表的一篇文章，仍然被导师陈军指导、修改了七八遍，哪个学生的课题进展、论文撰写出了问题，都会很快被陈军关注到。

在繁忙工作的间隙，陈军向《中国科学报》的记者分享了他的成长、科研经历。

学术生涯中最重要的人

对陈军来说，电池是他学术生涯中最重要的关键词。从1989年接触电池研究算起，他已在这一领域耕耘了三十载。

“电池把储存的化学能转化成电能，研究重点在于提高转化效率和储存密度。我们的研究就是通过纳米化学和能源材料的交叉学科研究，探索使用新材料，从这两方面优化电池效能，实现更高效的能量转化，获得更清洁的电能。”陈军说。

他也确实做到了。他曾带领团队，在室温条件下研制出了成本低廉、性能优良的“可充锌空气电池”;研发出了高容量、高稳定性的金属氧化物电极材料，康奈尔大学材料化学家阿彻(Archer)评价其材料“已成为下一代锂离子电池高能电极材料的研究范例”;他构建出“新型钠/镁—硫化物”电池，被该领域专家认为“在低成本和稳定的钠离子电池应用中展现出光明的前景”。

可在30年前，电池却是个冷门方向，陈军选择电池研究也有些偶然。他回忆，在大三的一次考研动员会后，时任化学系系主任的张允什没立即离开，陈军便向他咨询考研的专业。因为当时难以查询到专业信息，老师就成了陈军最信赖的人。张允什罗列了几个本校的专业，并告诉他，“我是研究电池的，电池将来会服务人类。”

张允什老师一句话令他印象深刻：“人类社会是移动社会，而移动社会一定需要一个移动的能源，不可能走到哪儿都拉着一根电线，这个移动的能源就是电池。”正是这一席话激发了陈军最初的兴趣，选择了无机化学专业的电池方向。

在陈军看来，张允什是把他领进学术殿堂之门的启蒙恩师，他一直心怀感恩。

跟种田相比，这点苦不算什么

确定专业之后，陈军说自己像是进入了知识的浩瀚大海一样。电池看起来普普通通，里面却有正负极、隔膜、电解液等部分，而正负极是无机材料，隔膜是有机高分子材料，电解液是有机和无机的复合材料，每一个部分都不一样，都需要学习。

“越学越感到自己的渺小，面对无穷的知识和困惑，只有两条路：要么往前走，要么放弃。同行的很多人都退缩了，但我一直有强烈的兴趣，从没想过放弃。因为跟种田相比，这个苦不算什么。”陈军说。

陈军出生在一个地道的农民家庭，他从小就体验过面朝黄土背朝天的生活。上大学以后，每年的暑假都要回去干农活，陈军介绍说，早稻收割完，迎着大太阳插晚稻秧苗时最辛苦，田里都是泥水，没法休息。而晚上回去还要把收回来的早稻打出来，常常要劳作到半夜。

“在后来的人生中，不论遇到什么苦，我都能保持乐观。我总觉得，农活的苦我都受过了，这还算得了什么呢?”

市场最能催生科技的发展

陈军觉得自己是幸运的，他见证了电池从冷门到热门、一代代从实验室研究到产业化应用的发展历程。

上世纪80年代末到90年代，随着“大哥大”的出现，市场对可充电电池如镍镉电池、镍金属氢化物电池、锂离子电池等的需求越来越大，陈军跟随导师张允什，在进行基础研究的同时也与产业相结合。

“当一种科学技术碰到市场时，就会很快催生它的发展，历史上的科技革命都是这样。”陈军说。

对于如今有着广阔前景的新能源电池，陈军认为无论是在电动汽车还是在可再生能源规模储能领域，现在还不能满足高容量等需求。“如果想要高容量，就要在车上装很多的电池，这很不现实。而在可再生能源规模储能方面，电池容量还差得太远。”

另外，电动汽车电池寿命短、造价高，主要依靠国家补贴不是长久之计，还要通过技术创新来破题。他也一直在做这样的努力，这个领域需要潜心研究和产学研深度融合。

最近，陈军和团队正在利用丰富的碳、氢、氧元素，研制目前有机电极材料容量最高的环己六酮，并开展其电池应用基础研究。他希望未来能够研制出高效清洁、容量更大、成本更低、寿命更长的电池，同时通过产学研合作，获得规模化的应用，造福人类社会，这也是他一直以来的人生目标。