881天据守，这项研讨终于拨云见日

■本报记者 孙滔 朱汉斌“轻舟已过万重山。”1月9日，当看到历经3次拒稿、4次返修的论文终于在《天然》上线，第一作者徐庆帅在友人圈如斯感叹。在接收《中国迷信报》记者视频连线采访时，这位33岁的博士当着导师、华南理工年夜学教学严克友的面，哭得像个孩子。从2022年8月12日第一次向《天然》投稿到论文上线的881天里，这项研讨发生了总计20GB的任务数据以及5000余个文件，给审稿人的解答文件总计6万字、180页。徐庆帅说，从初稿到定稿，暗里的修正稿有100多个版本。徐庆帅把4年读博生活的全部精神都投入在这项研讨中。而这所有源于一次不测。不测的积淀物2020年11月20日，徐庆帅在扫除试验台时，发明手套箱角落里寄存的废旧电解液变得混浊起来，呈现了白色积淀物。徐庆帅的研讨偏向是锂电池电解液增加剂，原来的研讨目的是增加了氯化锆跟硝酸锂的电解液廓清溶液，但是这些廓清溶液在锂电池中始终不后果，于是他就把这些废旧电解液堆放在试验室角落里。廓清溶液为何会呈现积淀？会不会是新产品？出于化学任务者的天性，徐庆帅感到有须要对此开展研讨。带着这份猎奇，徐庆帅把积淀物分别出来并加到锂电池中。测试成果让他年夜吃一惊，本来的锂电池只能轮回200圈，参加积淀物后一会儿进步到1400多圈，差未几是本来的7倍。终极试验测试表现，在这种积淀物的加持下，锂电池的轮回到达3000圈。也就是说，这种锂电池能够轮回充放电3000次，且容量坚持在初始容量的80%以上。锂电池跟以后新动力汽车上的锂离子电池是完整纷歧样的观点。三元锂电池能量密度仅为240瓦时每千克至280瓦时每千克阁下，而锂负极与三元正极婚配构成锂金属电池时，其能量密度可能到达350瓦时每千克至500瓦时每千克。但是，现在的贸易电解液无奈在锂金属负极名义构成稳固固态电解质界面（SEI），这就招致电池保险性较差跟轮回寿命较短。假如这种积淀物可能冲破上述锂电池窘境，那将是远景弘远的创举。高兴的徐庆帅决议反复这个测试。但不测产生了。无论他怎样反复这个试验，积淀都不再呈现。在徐庆帅地点的情况与动力融会教研所，丘勇才、严克友跟陈光需3位教学师出同门。除了试验室跟装备共享，他们平常做得最多的事就是停止学术“脑筋风暴”。经由团队剖析研讨，并再度翻阅试验记载，他们发明了眉目——积淀物发生的那些天，广州的气温为28摄氏度，而反复试验的日子正值广州降温，最高气温不外11摄氏度。他们以为可能是温度影响了试验成果。果真，当徐庆帅把温度晋升之后，积淀物又呈现了。而把试剂放到冰柜里，过了一周都不呈现积淀物。他们终极得出论断，高气温对构成白色积淀物至关主要。这种积淀物恰是论文中说起的六氟锆酸锂基纳米颗粒。不如发一篇重磅作品这种增加剂适用性怎样？徐庆帅与导师团队先装置了一个全电池来测试。反复测试后发明，电池的倍任性能，即在短时光内放电的速率跟稳固性表示惊人——20分钟就能把整块电池充斥，且轮回机能仍然濒临3000圈。但他们很快就发明了成绩。这个增加剂在由两个锂负极构成的对称电池的测试中，其表示仅限于晋升倍任性能，轮回机能却不变更。这个成绩困扰了研讨职员近半年。于是，他们只好用消除法停止剖析，终极把存眷点放在了电压的影响上。他们证实了这个增加剂是一种电压驱动型电解增加剂，即在电池充放电进程中，它才会任务；而在不施加电压的时间，它就不起效。这象征着，绝对于传统增加剂每一次轮回都有耗费，这种电解增加剂可能临时对电池停止维护。这也是它可能实现3000圈轮回寿命的起因。接上去的3年多，徐庆帅把全体精神都投了出来。刚开端，徐庆帅并不想着投稿到《天然》，而是斟酌宣布在《进步动力资料》。丘勇才则倡议他投稿到《焦耳》。当徐庆帅依照《焦耳》的尺度写完第二版，导师团队经由探讨，又倡议他改投《天然-动力》。由于每份期刊作风差别、请求差别，徐庆帅差未几每次都要推倒重来。当导师团队跟中国迷信院物理研讨所研讨员李泓、浙江产业年夜学教学陶新永再次探讨后，各人感到能够依照《天然》尺度来打磨这项研讨。但丘勇才跟严克友基于多年研讨教训以为，这是一个主要迷信发明，也是处理国度严重需要的研讨，宣布多篇一般文章不如发一篇重磅作品。2022年3月，因为又要依照《天然》的尺度从新梳实践文写作思绪，而本人不任何教训，徐庆帅觉得信念缺乏并开端焦急、掉眠。在自我调剂了两个月后，徐庆帅告知本人——往前冲！一个长达两年半的故事《天然》编纂一开端就给他们来了个上马威。昔时10月，徐庆帅收到拒稿信，原告知这个资料曾经有人研讨过，他们的研讨得到了新鲜性。懊丧之余，徐庆帅很快发明，《天然》编纂说的固然是统一种资料，但倒是两种构造差别的晶体。之后人们研讨的晶体构造是t型，而本人研讨的是尚未有人报道过的m型。于是，他们做了弥补试验，证实了t型晶体在锂电池中起不到一样的功效。《天然》编纂部在收到申述信后否认存在忽视，这才把论文正式送审，当时候曾经是2022年12月。2023年1月19日，他们收到第一循环复看法，有两位审稿人确定了研讨的翻新性，但第三位审稿人坚定支持。此时，《天然》编纂部再次拒稿。当他们细心浏览审稿看法时，发明审稿人在懂得上存在一些偏向，于是再次发动申述。第二轮审稿是漫长的。两位给出正面反应的审稿人逐渐确定了这篇论文，但第三位审稿人始终纠结于机理跟工业化远景，请求供给更实锤的证据。因而编纂经综合斟酌后仍是拒稿了。研讨团队决议全方位处理审稿人提出的成绩，经由重复取证打磨，第三次申述返修。不意，第三位审稿人再次提出更多成绩。还好此次编纂部并不拒稿，而是让他们年夜修。研讨团队决议背水一战，把手工浅易制造的安时（Ah）级其余软包电池数据浮现出来，只管受前提限度，这些数据不敷幻想。他们还把全部证据从新梳理，给对方发去一封50多页、1万多字的邮件。在邮件中，他们针对审稿人提出的全部成绩一 一解答，同时把他们的成果跟同范畴的最好成果停止对照，证实了这项研讨的当先位置。审稿人终于松口了，复兴说：“这是一个长达两年半的故事。你们在这时期做出了十分年夜的尽力。此次修正之后，你们的文章品质绝对于第一版来说有了质的奔腾，因而我批准接受。”经由审稿阶段的磨砺之后，徐庆帅想清楚了良多之前没斟酌到的成绩，对SEI的身分跟任务机理的懂得更透辟了。依照严克友的说法，他们对任务中SEI的懂得到达了伙头解牛的水平。下一站，徐庆帅将奔赴喷鼻港持续从事锂电池范畴的博士后研讨。相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-024-08294-z