【美丽成电·奋斗之美】曾术茂:矢志新能源,以解“燃煤之急”

——2018年度成电杰出学生系列报道(4)

文:杨棋凌 谢欣桐 / 来源:学生记者团 / 2019-04-21 / 点击量:1927

  从初窥学术殿堂的门径到越走越深,曾术茂对新能源的热爱已经到了痴迷的地步。之所以如此,一方面是因为兴趣爱好,另一方面则是因为使命和责任。他说,自己的使命就是以新能源为切入点,着力解决国家“燃煤之急”,为“能源安全”和“绿水青山”贡献一份力量。

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  “志存高远,脚踏实地;不念过往,不畏将来。”从那个对物理和化学充满热情的高中生,到如今在新能源领域找到人生奋斗方向并取得初步成绩的“学霸”,材料与能源学院2015级本科生曾术茂在成电的这四年过得很充实。

  本科期间共发表了6篇SCI论文,其中,有4篇是第一作者论文,影响因子累计达到16。现在,他被保送至中科院国家纳米科学中心继续深造。距离梦想又近了一步,但是,他仍然不断告诫和激励自己:“任重而道远,必须再接再厉!”

启梦:因梦想与成电结缘

  曾术茂在高二时就在思考自己的人生方向。那时,作为一枚理科生,他对物理和化学尤其喜欢。在一次化学课上,他了解到了新能源在解决能源危机和环境危机方面的重要意义,于是,懵懵懂懂地意识到,这或许就是自己的理想所在。

  后来,他逐步关注了解到更多信息,更加深刻地认识到中国能源安全的现状、问题和国家战略需求,也从新闻报道中了解到中国对煤炭的消费量过大造成“十面霾伏”的巨大环境压力,以及中国在石油战略方面受到西方发达国家的战略压力。

  这种认识,使他更加笃定自己的梦想,那就是从新能源入手,寻求破解之道。高三接近尾声,如何填报志愿的问题摆上议事日程。他查阅了许多资料,了解了许多开设了新能源相关专业的大学,觉得电子科技大学在该领域出类拔萃,让自己十分心动,于是果断报考,把新能源材料与器件作为自己的第一志愿第一专业。

  时至今日,他还清晰记得高考后的那个暑假,有一天早晨当他打开手机看到高考成绩和录取结果时内心的激动。就这样,他与成电结缘了——成电成了他的梦想的新起点。

  在学院导生和张昌华老师的鼓励和帮助下,大一下学期,曾术茂顺利加入了长期致力于燃料电池以及储能锂电池相关研发工作的李廷帅副教授团队,从此开始,他从一个科研的“门外汉”逐渐走进了新能源的宏伟学术殿堂。

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成长:从零开始成为“学霸”

  “万事开头难。”基础知识空缺、英语水平不足,是一个科研“萌新”面临的巨大挑战。但是,曾术茂并不会被困难轻易打倒,他在刻苦的学习和实验中,充分利用图书馆的资料,大量阅读文献、认真记笔记。每次阅读,他都带着问题有目的地搜寻,以提高利用文献的效率。

  刚看到好几千字的英语论文,还有复杂的物理公式,以及令人头昏眼花的物理场,他顿时心里发怵了。但是,在徐民师兄的帮助下,他学会了如何看论文、如何操作软件。徐民耐心地给他讲解燃料电池的相关理论,使他慢慢入门。

  “有时候,我会问一些很幼稚的问题,比如电解质的电导率是多少,把师兄气得很惨,他狠批我一顿,勒令我多看论文,还给我安排论文分享报告,让我一个大一新生向研究生讲论文。”徐民还多次“敲打”他,让他坚持不懈地到实验室学习,不许有丝毫懈怠!

  现在回忆起这些“惨痛”经历,曾术茂只有感激。他说,“能遇到这样好的老师和学长,我深感庆幸,他们的宽容和引导,让我慢慢地进入了科研状态。”此后,李廷帅副教授开始让他接手大学生创新设计的课题。他接到的第一个项目,就是研究气孔率对燃料电池热应力分布的影响。

  气孔率是燃料电池绕不开的一个话题。此前,学院有一位师兄已经用理论研究的方式探讨过这个物理量并发表了一篇SCI论文。曾术茂发现,以前的研究只考虑了传质领域的问题,而没有把问题进一步推向电化学和力学领域。他意识到,气孔率的变化会导致电化学反应能垒和活性位点的变化,还会对电池组件的力学性质造成很大的影响。

  从这个角度出发,他深入研究并计算了燃料电池的热应力分布以及气孔率对燃料电池热应力分布的影响。稿件投稿后,很快被《国际氢能》发表。巧合的是,此前那位师兄的文章也是发表在这个期刊。

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挑战:“导师一次性布置了三个课题”

  做第一个课题,其实并不顺利。曾术茂几乎每天都会看到电脑上显示“Error: the solution has failed.”他只好一遍又一遍地改参数、改物理场、改求解器,甚至有时候感到茫然。直到2017年初,他再去算的时候,电脑上终于成功给出了结果。

  这次做课题的经历,让他明白了做科研的艰辛,也让他体验到了“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”的惊喜。他说,“一件事情只要有成功的可能,就要坚持不懈地做下去,直到获得成功。”后来,他在上《概率论》课程的时候,任课老师竟然用数学方法对燃料电池的热应力分布进行了严格证明,这让他大开眼界:原来学术是一个如此精彩的世界!

  此后,他在课题研究中逐渐总结经验,想各种办法让计算快、更方便。他开始意识到,网格和迭代方法对计算效率十分重要,于是他逐渐将网格精细化,同时不断迭代以前的求解结果,从而让科研的工具更先进、运用更成熟。

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  对于曾术茂的工作,李廷帅副教授看在眼里,十分欣赏。后来,他一次性给了曾术茂3个课题,分别是“硫毒化对燃料电池热膨胀行为的影响”“大电流下电极剥离行为的力学解释”和“不同连接件和电极的接触方式对电池热膨胀行为的影响”。布置任务时,他特意对曾术茂“加压”:“你仔细做,反正这些都是你的!”

  挑战巨大,但曾术茂已然临危不惧。他疯狂查文献,然后设计计算方案。进入“忘我”状态后,他甚至感觉周围的一切都与自己无关,脑子里每天想着课题,做梦也是模型的收敛曲线。“那是我最充实、最美好的一段时光!”他说,“科研让人忘却烦恼、忘掉一切,这实在是一种美妙的状态!”

  围绕这三个课题,他又发表了5篇SCI论文。在此过程中,李廷帅副教授经常指点曾术茂怎样去自己发现问题、分析问题、解决问题。对此,曾术茂说:“李老师没有具体教我如何计算,但他从更高的层面培养我的科研思维,这种科研方法的训练使我受益终生。”

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新途:矢志新能源开启新征程

  随着对能源领域的更深了解,曾术茂意识到,只做数值模拟可能还不够,虽然数值模拟能从理论层面对宏观问题给出一些解释,但要真正做出改变世界的新材料,让科研成果更快地发挥它的价值,非进行实验不可。而实验领域又包括了更广泛的内容,这就需要自己做出更多的努力、探索更广阔的世界。

  大三结束后,曾术茂被中科院国家纳米科学中心智林杰研究员看中,从而获得进一步深造的机会。智林杰在富碳纳米材料的构建与结构控制、高性能富碳纳米材料、富碳纳米材料在能源与环境领域的应用等方面具有很深的造诣。曾术茂相信,在智林杰老师的指导下,自己将在新能源领域开辟一片新天地。

  在成电四年,曾术茂收获了不少鲜花与掌声。他荣获四川省优秀毕业生,连续三年专业排名前三,获国家励志奖学金2次、人民一等奖学金1次,发表SCI论文6篇。而这个过程,同时也是他不断否定自己、超越自己的过程。

  “人总是在不断的批判和否定中前进,在曲折迂回中看似好像又回到逐梦的起点,其实是迈上了一个更高的台阶。人生正是由无数个大大小小的目标或者梦想构成的。”他说,“我将永远感激成电,感激在我逐梦道路上遇到的领路人,是他们给了我学习的机会和向前发展的可能!”


编辑:王晓刚  / 审核:王晓刚  / 发布者:陈伟