Page 98 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新工作站
优秀学员达人录

中国科学院上海硅酸盐研究所材料科学与工程实践工作站
就读于上海市北虹高级中学
科创语录：发现现象，应试图从多角度分
析并辨别其正误。
达人 任鹏晔

探索开发清洁、高能量密度新型电池

我完成的课题是《开框架氟化铁用于水系锌电池正极材料
的研究》。
进行该课题研究，知识上的主要难点在于正极材料的合成
过程及方法。在该过程中，使用的是“离子液体溶剂热法”的
化学合成方法，以离子液体 BmimBF 4 同时作为氟源和化学合
成的软模板，并以 Fe(NO 3 ) 3 ·9H 2 O 作为铁源进行超声、搅拌、
加热、干燥、离心等处理进行合成。
另一个要点是在正极材料合成完毕后，制作正极电极片的
过程。操作流程是先对合成完毕的正极材料滴加粘结剂后用研
钵充分研磨，再将研磨完毕的材料均匀涂抹在铝箔上，这之后
使用压片机对带有一层正极材料的铝箔切成圆形等大薄片。
在制作正极片的过程中，不可避免地由于操作不熟练遇到
了诸多困难。在完成研磨后，需要用小刀将研钵内具有一定粘
性的黑色物质刮下，并用小刀涂抹上铝箔。由于正极材料具有
粘性，粘结在研钵上不易刮下，且涂抹过程中黏连刀面不易留
在铝箔上，同时纯黑的材料难以判断厚度，控制涂抹均匀有一 对科研问题孜孜不倦
定困难。这些都造成了不小的困难，上述操作的难题经过指导
老师悉心传授技巧和经验后，再多次尝试后才制作出了合格的 任鹏晔同学具备浓厚的科研兴趣和扎实的科学素养，对
正极片，这让我觉得要完成一个科学实验，不仅要具备必要的 科研问题能主动思考并热衷与他人讨论。在此课题中，他主
科学知识素养，动手实践能力的培养也非常重要。此外，只有 要研究了两种开框架氟化铁正极材料用于水系锌电电池的可
克服不断尝试、不断失败后，才能迎来实验的成功。 行性。他能够考虑到开框架氟化铁宽阔离子传输通道和存储
空间的特点，将其合理应用到离子半径更大，极化更强的锌
我被激起了对科学的向往 离子驱动二次电池上，在此基础上还发挥了氟化铁正极材料
高氧化还原电位、大比容量的优势。这样的研究思维模式值
通过这次难得的科创经历，我收获了科学的态度、更持久 得借鉴。论文整体的思路构架全面清晰，阅读了许多有关氟
稳重的耐心和更大的专注力。我想这些思想素养能够在我接下 化铁正极材料以及水系锌电池的前沿文献，为此课题的进行
来的学习中帮助我收获更多知识，取得更好的学习成果。而上 做了良好的铺垫。他采用安全可靠的离子液体氟化方法，成
述这些都是唯有如此特别的经历才可能带给我的，使我倍感珍 功制备了两种开框架氟化铁并初步探究了将其用于水系锌电
惜。 池正极材料的可行性，得到的数据严谨可靠。由于该课题属
同时，我也变得十分期望能再次有这样的科创经历。经过 于国际前沿研究问题并具备一定的难度，虽然最终得到的数
这次的活动，我发现自己已经被激起了对科学的向往。于是我 据不是十分理想，但是他能够通过数据分析为此课题的进一
便希望能够带着这次经历收获的持久努力、认真专注的科学精 步研究做出合理的展望。这也体现了他对科研问题孜孜不倦
神，努力学习并能如愿以偿地被一所科研相关的高等院校录取， 的态度和成为一名优秀科研工作者的潜力。
认真学习相关专业，期待着有朝一日能够真正成为科学研究一
线的科研工作者，用自己学到的知识为社会做出贡献。 ——指导老师：中国科学院上海硅酸盐研究所
助理研究员 胡九林

89