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最高奖获得者陈立泉:为中国锂电“蓄能”半世纪!86岁仍活跃在科研一线

我国新能源汽车产销量连续十一年稳居全球第一,2025年产销量更是双双突破1600万辆,全球超过70%的锂电池产自中国……这一系列耀眼成就的背后,离不开一位科学家的奠基性贡献。他就是中国工程院院士、中国科学院物理研究所(以下简称“物理所”)研究员陈立泉。

他被行业尊称为“中国锂电池领域奠基人”,但他总是拒绝这个称号,摆摆手说:“这个分量太重了,我只是做了我应该做的。”

7月8日,陈立泉获得2025年度国家最高科学技术奖。

从36岁毅然转向固态离子学研究,居住在由鸡舍改造而成的房子里,研制出我国第一块固态锂电池;到审时度势布局液态锂离子电池,推动产业崛起;再到耄耋之年仍致力于攻克固态电池关键材料与技术,陈立泉以半个世纪的坚守与创新,为中国锂电池从无到有、从跟跑到领跑奠定了坚实基础。

如今,86岁高龄的陈立泉依然活跃在科研一线,朝着全固态电池的新目标奋力攀登:“我们期待固态电池全面领跑,为实现‘电动中国’的梦想筑牢根基。”

一枚纽扣电池点亮科研新路

陈立泉对电的执着,根植于少年时代。

1940年,他生在四川南充的一个农村家庭,老家世阳镇三面环山,没有公路,更没有汽车,出门就得爬山。上小学时,老师和下乡干部总讲:共产主义是什么?“苏维埃政权加电气化”。电气化又是什么?“楼上楼下,电灯电话”。在那个点煤油灯的年代,陈立泉一下就记住了这八个字,心底由此埋下了一个电气化的梦。

然而,这个梦在当时遥不可及。直到1956年中考,他才头一回用上电灯;1959年考上中国科学技术大学,才第一次坐上汽车。多年后回首,正是这段“缺电”的少年记忆,让他在面对一个偶然发现时,做出了改变一生的决定。

陈立泉和电池的缘分,要从1976年讲起。那一年,36岁的陈立泉被派往德国马克斯·普朗克固体研究所(以下简称“马普固体所”)访学。

陈立泉在海外访学。图片来源:中国科学院物理研究所

一天,在马普固体所公众开放日参观时,陈立泉被展台上一粒纽扣大小的氮化锂电池深深吸引。这粒电池看起来很轻巧,与旁边笨重的铅酸电池形成鲜明对比。

经过询问,陈立泉了解到,氮化锂是一种离子导电材料,用它制造的固态电池,能量密度远高于铅酸电池,未来极有可能应用于电动汽车领域。他敏锐地意识到,国家未来发展肯定需要这种新材料,随即萌生了改变研究方向的念头。

转机出现在1977年。当时,中国科学院派出代表团访问德国,代表团成员中正好有陈立泉昔日的领导——郝柏林。在一次傍晚散步时,陈立泉向老领导吐露心声:“我最近接触到一个新方向,不知道能不能转向这个领域?”他详细介绍了固态离子学和锂离子电池的研究前景。

郝柏林当即表态:“可以改,应该做这方面研究。”这句肯定的答复让陈立泉下定决心,他很快给物理所领导写信申请转换研究方向。大约一个月后,物理所回信“同意”。

对陈立泉而言,这样的转变并非首次。

从1961年进入物理所实习到1976年出国,他的研究方向几经变更,从事过晶体学研究、参与过胰岛素结构分析,甚至还在工厂当过车工。“国家需要什么,就去做什么,这是我们这一代人的家国情。”陈立泉说。

这一次,他同样毫不犹豫。凭着对科研趋势的敏锐直觉,他预感固态离子学对未来中国能源发展至关重要。申请获准后,陈立泉按德国导师要求,仅用5个月就完成了原定一年的晶体研究任务,随后全身心投入到固体离子学研究中。

1978年8月,陈立泉学成归国。在物理所的支持下,他牵头组建了国内首个固态离子学实验室,并立下“军令状”:“三年国内立足,三年国际上有一席之地”。

陈立泉结束德国访学回国。图片来源:中国科学院物理研究所

“那时候,物理所的地方很紧张,所里就把原来养鸡的房间给了我们做实验室。”陈立泉说。就是在这间简陋的鸡舍中,他带领团队开启了国内锂电池基础研究和技术攻关之路。没有设备,他们就手工制作;没有资料,就熬夜翻译外文文献。

在中国科学院的体系化支持下,陈立泉团队经过近十年的艰辛探索,于1988年成功研制出我国第一块固态锂电池,但其距离商业化应用仍然很遥远。

就在此时,全球锂电池技术方向却发生转变。20世纪90年代初,日本索尼公司率先实现液态锂离子电池商业化。陈立泉果断作出决定:“先放下固态锂电池的研究,转攻液态锂离子电池。”

1994年,陈立泉团队建立起实验室级别的圆柱形锂离子电池生产线。由于没有先例可循,他在生产线上亲力亲为,当了一年多的工人。

有一次,为了抢时间,他亲自带领科研人员去搬运设备。没想到,拉设备的钢绳突然断裂,几吨重的设备顺着楼梯往下滑。所幸设备撞墙转向,被大家全力顶住,才避免了一场事故。

这段经历让陈立泉受益匪浅。“这一年多的工人经历,让我透彻了解了锂离子电池生产的每个环节,使科研工作更贴近实际应用。”他说。

终于,1998年,他们建成了一条年产20万支18650型液态锂离子电池的中试生产线,解决了锂离子电池规模化生产的科学技术与工程问题,产品性能和成品率都处于当时国际先进水平。

至此,中国锂电池产业化之路正式开启。

陈立泉用借来的设备研制液态锂电池。图片来源:中国科学院物理研究所

两年后,陈立泉受中国科学院中科集团时任董事长张云岗之邀,以特别顾问身份参与宁德时代新能源科技股份有限公司(CATL)的前身——新能源(香港)科技有限公司(ATL)的创办,推动CATL的成立和发展。

2009年,面对日韩企业的压倒性领先优势,陈立泉与CATL时任董事长张毓捷击掌明志,立下“中国锂电突围从CATL开始”的誓言。此后,陈立泉以CATL学术委员会主任的身份,为其选择合适的技术路线,并大力推进公司与研究院、高校的合作,为公司培养和输送技术人才。在国家项目的大力支持下,2014年中国锂电就实现了突围。

如今,在CATL等企业带动下,我国锂电池全球市场份额已连续多年位居世界第一。

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