国际一流期刊论文+2!他是怎么做到的……

　　日前，化工学院2020级博士研究生谈川以共同第一作者的身份在《自然·通讯》上发表题为《锂离子电池中基于碳基底的碳酸锂的氧化分解机制》的论文，这是他继今年年初在《美国化学会志》上发表科研成果后的又一突破。四年来，谈川在科研道路上埋头苦干、奋勇前进，从一名科研“小白”成长为科研“大神”，通过自己的努力为锂氧电池的发展带来了更多可能。

　　放弃就业，投身锂氧电池研究领域

　　锂氧电池一直是让科研工作者“爱恨交加”的储能方式，“爱它”是因为它能量密度高，“恨它”是因为它在充放电过程中的复杂性、设计实验的困难性，需要有牢固的电化学知识做储备才能进行实验。

　　2018年，谈川刚接触锂氧电池课题时并不是那么顺利，在此之前，课题组做这个方向的人寥寥无几。虽然，锂氧电池在储能体系中具有潜在的应用前景，但还有很多问题需要解决。因此，他需要从最基本的电化学反应入手。面对刚开始的测试参数调试，谈川并没有意识到某一参数的细微变化会产生不可逆的电化学反应测试结果，而这对后续的测试是致命性的，因为这代表着测试结果难以重复。“为什么当初会选择这么难的课题?”这是课题组的人经常问谈川的问题。谈川总是面带微笑地说：“做科学研究不就是迎难而上嘛!”

　　2019年下半年，课题的研究得到了关键性数据，他也面临着申请读博的机遇，是准备硕士毕业后直接就业还是继续读博把课题进行下去?面对又一次选择，谈川毅然决定继续将手上的课题研究下去。研究过程中，他发现了锂氧电池充放电过程中会生成大量的副产物，这些副产物的生成会严重阻碍电池的循环性能。为了提高锂氧电池的性能，需要弄清楚如何抑制副产物的生成。于是，谈川萌生了研究另一个课题的想法。“做科学研究，要学会在问题中发现问题。”这是当时团队中陈宇辉老师经常对他们说的话。正是这句话，让谈川看到两个课题研究的关联性。

　　克服困难，终获一流期刊认可

　　谈川所在的团队经过研究发现，在追求高容量锂氧电池的过程中，阴极中的真实反应位点决定了其电池性能和催化剂设计。然而，目前真正的反应界面还不明确，当电极表面被一层放电产物过氧化锂覆盖后，后续反应如何进行?这个问题困扰着锂氧电池的催化剂设计。为了探究过氧化锂的生成界面，他们通过同位素标记法首次揭示了薄膜状过氧化锂的生成界面，为锂氧电池的催化剂设计提出了新的挑战和策略。

　　“很幸运，审稿人很看好我们这篇投入了大量时间研究的成果，我们只需要补充一些使文章更完整的数据。” 谈川回忆道，2021年，这篇文章投出后很快就得到了审稿人的回复，但编辑只给了他们一周的修改时间，并且当时用于测试的仪器TOF-SIMS(飞行时间二次离子质谱仪)又在中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，时间紧、压力大， 那段时间谈川身上仿佛装了马达，每天动力强劲地工作着，不断往返于苏州与南京两地，认真分析实验结果，不断和团队内的老师讨论数据，摸索改进条件。一周后，他们收到了《美国化学会志》的录用通知，他们的文章《锂氧电池真正的放电反应界面》也于2022年1月正式发表。

　　较之第一篇文章，谈川在《自然·通讯》上发表的这篇文章颇费周折。研究团队通过原位差分电化学质谱-气相色谱 (DEMS-GC) 联用，发现 Li2CO3的分解并不是简单的一步反应，而是一个多步骤过程，并且发现Li2CO3在醚类电解液中的分解主要是一个电化学过程，而不是由电解质氧化物引起的化学过程。这一发现建立了Li2CO3分解途径的详细过程，从而为设计用于锂氧电池的高效阴极催化剂提供了策略。

　　虽然这一发现极具科研价值，但审稿人针对他们的论文还是提出了30多个问题，足足有十几页。谈川看到这么多问题，心理上或多或少有些焦虑。“陈宇辉老师一直鼓励我，师姐也总是在需要时给予帮助，是团队的力量让我坚持了下来。”谈川动情地说，经过认真校验、反复验证、综合对比，他们的实验进展得很顺利，很快拿到了理想数据。随后，他们针对审稿人提出的意见逐一作了回应，回应报告页数高达二十多页，他们的努力也在六个月后得到了编辑的认可。

　　坚定信念，在科研实践中绽放绚烂之花

　　“2018年9月，进入化工学院攻读硕士时，我也是一名科研‘小白’。”对于广大投身科研的同学们而言，如何能够快速开展实验，谈川也给出了自己的建议。

　　“首先，应该大量阅读文献，特别是近几年的。需要精读本课题组所发表的相关论文，这样才能对自己课题组有一定的了解。一方面了解师兄师姐所做的内容，另一方面了解课题组能够进行哪些方面的测试，这对未来选择尤为重要。其次更重要的是要打好基本功，掌握一定的理论知识，这些理论知识能够让我们在以后的实验中少走很多弯路。”谈川说道。

　　2020年，谈川开始在化工学院攻读博士学位。一路走来，他已取得丰硕的科研成果，其中以第一作者(含共同)身份已发表SCI论文3篇，申请国家发明专利2项，已获授权1项。

　　谈川始终坚信，科学研究并不是一蹴而就的，它需要长时间的沉淀，碰到问题不气馁，耐得住寂寞，同时也需要大胆猜测。他表示会用泰戈尔的名言“尽管走下去，不必逗留着，去采鲜花来保存，因为在这一路上，花自然会继续开放”来激励自己不断地前进。

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