锂电池研究的境界图表

引子

作为一个锂电池领域的研究员,每天的工作充满挑战。每天都在人类认知的边界上探索,自然要讲究方法,不能盲动。从06年开始读研究生以来,从业已经10年。这么些年,埋头干活多,抬头看路少。这里就尝试着把自己这些年的一些做研究的心得体会总结一下,一是反思自己的方法,寻求更大的突破;二是抛砖引玉,如果能为同行所阅,即使是贻笑大方,那又何妨?只要能说出让我心悦诚服地高见,我洗耳恭听。

这里尝试以我自己的研究领域为例子——锂电池阴极材料。

什么是境界

学理工科的,拿图表说话先。

境界的工作表

图很简单,一看就懂,同行们应该觉得理所当然。但我要辩驳的是,明显的事情,不代表就人人都能运用。

我这里所谓的境界,不是“悠然见南山”那种诗意化的境界,而是从一项研究工作在应用层级上大致的理解。实验室的活儿干好了,效率高了,才能够好好的研究阴极材料;材料到位了就有好电池;就有续航更好的电动车;就能够给解决能源问题提供一种方案。

以上的话谁都会说。然后,难的来了:具体化。

具体化:从问题出发

一个好的研究员,最重要的是会提好问题。具体化锂电池研究的境界,也就是要填充上图表格的中间部分。

例一:实验能力

现状:我们的实验室材料制备能力如何?能够实现当今主流研究领域的哪些制备方法?可重复性如何?如果可重复性好,一周最多能实现多少样品的测试量?大量测试的情况下,实验数据的处理、分析、归档是否有较好的流程?

未来:也就是目标。我们要达到多好的实验能力,才能有效的实现电池材料的制备和表征?potentiostat的测试通量是否有瓶颈?数据能否实现数据库管理?

方法:Python可以实现数据分析和批量化处理;Access可以作为本地数据库;Excel是目前数据交换的主要形式,似乎无解;90多个测试频道需要更好的协调,保证更高的利用率。

例二:电池

现状:目前电池的能量密度是多少,包括体积和重量的单位能量密度?现阶段的主流研究方向有哪些?各个方向的进展如何?领军人物都在哪里,各自做了什么,师从谁?

未来:想要到达的能量密度是多少?安全性是否能够有保障?价格?

方法:新材料新反应机理的建立是否有章可寻?

坚持

就如同大家都知道少吃多锻炼就可以减肥一样,这个关于境界的图表,无非就是一种归纳知识和信息的辅助索引。然而,每天海量的工作内容,很容易让人沉浸在琐碎的低层次的劳累中,而忽视了自己的工作究竟在高一层的境界中所具有的意义。

而面对这张图表,我承认,我自己对大多数的格子还是没有清晰的思路和信息的。对这个现状,我需要长期的坚持,进行信息的检索和学习,才能慢慢建立起来自己的研究思路。任重而道远。

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