“求新求變”，是同事對(duì)中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所研究員陳成猛的一致評(píng)價(jià)。“他們過(guò)獎(jiǎng)了，我就是有些‘不安分’?！标惓擅腿涨皩?duì)科技日?qǐng)?bào)記者說(shuō)。

　　回看陳成猛的履歷，他確實(shí)不算一個(gè)“安分”的人。從鉆研礦物加工到研究石墨烯，從制備電容炭到研發(fā)鈉離子電池負(fù)極材料，他和團(tuán)隊(duì)成員在炭材料世界不斷發(fā)掘研發(fā)方向，進(jìn)行新的嘗試。

　　今年，陳成猛獲得2023年度中國(guó)科學(xué)院青年科學(xué)家稱號(hào)。

　　“就是想做點(diǎn)不一樣的”

　　2006年，陳成猛從中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦物加工專業(yè)畢業(yè)。和很多應(yīng)屆生一樣，當(dāng)時(shí)陳成猛面臨人生重要選擇——就業(yè)還是繼續(xù)深造。

　　當(dāng)時(shí)，礦物加工專業(yè)畢業(yè)生是不少用人單位眼中的“香餑餑”，陳成猛的同學(xué)多數(shù)進(jìn)入煤礦采選企業(yè)工作或在本專業(yè)繼續(xù)深造，但他“就是想做點(diǎn)不一樣的”。

　　這樣的想法于2004年就已在陳成猛心中萌芽。當(dāng)時(shí)，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫發(fā)現(xiàn)了石墨烯。這種新材料深深地吸引了陳成猛。

　　他介紹，作為一種新材料，石墨烯被稱為“材料之王”，是一種二維碳納米材料，是世界上已知最輕、最薄的材料，擁有優(yōu)越的導(dǎo)熱性、極低的電阻率。

　　讀博后，在導(dǎo)師的安排下，陳成猛開(kāi)始探索用氧化還原法制備石墨烯。

　　彼時(shí)，我國(guó)對(duì)石墨烯的研究才剛起步，可供查閱的資料非常有限。為了研究石墨烯，陳成猛不斷閱讀相關(guān)書(shū)籍、改進(jìn)制備方法。2012年獲得博士學(xué)位后，陳成猛在中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所牽頭成立了首個(gè)以石墨烯為主攻方向的課題組，擔(dān)任課題組長(zhǎng)，并嘗試建設(shè)一條噸級(jí)石墨烯中試生產(chǎn)線（以下簡(jiǎn)稱“生產(chǎn)線”）。

　　陳成猛回憶，成立之初團(tuán)隊(duì)只有兩個(gè)人，實(shí)驗(yàn)室所有設(shè)備都需搭建。他們?cè)谫?gòu)置了一些必備的實(shí)驗(yàn)儀器和材料后，科研經(jīng)費(fèi)就所剩無(wú)幾了。

　　即便條件艱苦，陳成猛也沒(méi)想過(guò)放棄，而是帶領(lǐng)課題組想盡辦法建設(shè)生產(chǎn)線。在不懈努力下，他們掌握了批量化生產(chǎn)石墨烯的核心技術(shù)，生產(chǎn)線成功落地并穩(wěn)定運(yùn)行。

　　“老路走不通就換條新路”

　　盡管取得了不錯(cuò)的成績(jī)，但陳成猛沒(méi)有停下腳步。

　　2015年，陳成猛帶著課題組生產(chǎn)的石墨烯產(chǎn)品與下游廠商溝通，討論石墨烯在超級(jí)電容器中應(yīng)用的可能性。其間，一位廠商代表向他咨詢：“目前，只有少數(shù)海外企業(yè)掌握電容炭相關(guān)技術(shù)。我們不得不高價(jià)購(gòu)置相關(guān)材料，采購(gòu)周期較長(zhǎng)。陳老師，您能帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)試試搞這方面的研發(fā)嗎？”

　　超級(jí)電容器是介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置，具有較高的比功率、較寬的工作溫度范圍和極長(zhǎng)的使用壽命，且對(duì)環(huán)境無(wú)污染。而電容炭作為超級(jí)電容器的電極材料，是一種研制難度極高的多孔活性炭。

　　回到單位后，陳成猛就開(kāi)始著手研制電容炭。一般來(lái)說(shuō)，制備電容炭的材料有3類(lèi)：第一類(lèi)是生物質(zhì)材料，如椰殼炭；第二類(lèi)是礦物材料，包括石油瀝青和煤瀝青等；第三類(lèi)是酚醛樹(shù)脂等高分子材料。

　　“但這些材料有的價(jià)格太高，有的性能不佳。我們嘗試了幾十種材料，結(jié)果都不達(dá)標(biāo)?！标惓擅突貞洠凹热焕下纷卟煌ň蛽Q條新路，我們自己研發(fā)新的制備方法?！?/p>

　　經(jīng)過(guò)多次嘗試，陳成猛和同事開(kāi)發(fā)了淀粉基電容炭制備工藝。用這種方法制備電容炭，只需一種材料——淀粉。淀粉來(lái)源廣泛、成本可控，可大幅降低生產(chǎn)成本。此外，利用這種工藝批量生產(chǎn)的電容炭產(chǎn)品，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　“不能讓成果‘躺’在實(shí)驗(yàn)室”

　　“科研人員要研發(fā)產(chǎn)業(yè)需要的技術(shù)，不能讓成果‘躺’在實(shí)驗(yàn)室?！边@是陳成猛掛在嘴邊的話。他是這么說(shuō)的，也是這么做的。

　　2021年，陳成猛偶然得知，多家企業(yè)急需鈉離子電池負(fù)極材料——硬炭。

　　“鈉離子電池具有生產(chǎn)成本低、安全性能高等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)備受關(guān)注。”陳成猛介紹，作為一種新型負(fù)極材料，硬炭結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作電勢(shì)較低，是鈉離子電池理想的負(fù)極材料。不過(guò)，彼時(shí)我國(guó)硬炭依賴進(jìn)口，他想打破這種局面。

　　此后，陳成猛帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員用一年多的時(shí)間，研發(fā)出一種生物質(zhì)基硬炭。然而，后續(xù)成果轉(zhuǎn)化之路并不好走。生物質(zhì)基硬炭制備成本高、壓實(shí)密度低，產(chǎn)品化難度較大。

　　“有問(wèn)題不怕，關(guān)鍵是找到解決方法?！标惓擅突貞洠麕ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員調(diào)整“配方”，以儲(chǔ)量豐富、成本低廉的煤、瀝青等礦物材料為原料，研制出性價(jià)比高的鈉離子電池硬炭負(fù)極材料。

　　“務(wù)實(shí)的理想主義者”是陳成猛給自己的評(píng)價(jià)。

　　“做理想主義者和求真務(wù)實(shí)二者并不矛盾?？蒲泄ぷ髡咭芴祚R行空地想象，敢于大膽創(chuàng)新；也要腳踏實(shí)地，面向生產(chǎn)一線需求，推動(dòng)成果落地?！标惓擅驼f(shuō)，未來(lái)他將繼續(xù)帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)深入了解市場(chǎng)需求，促進(jìn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，服務(wù)高質(zhì)量發(fā)展。