??隨著能源問(wèn)題的日益緊迫，人類(lèi)亟需構(gòu)建以可再生能源為主導(dǎo)的新的能源結(jié)構(gòu)。在新能源儲(chǔ)存方面，可充電的金屬負(fù)極電池是一個(gè)嶄新的發(fā)展方向。這類(lèi)金屬電極在能量密度方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，卻無(wú)法控制電池充電時(shí)金屬的生長(zhǎng)方式。為了解決這一問(wèn)題， 材料學(xué)院17屆本科畢業(yè)生鄭景旭引入了外延生長(zhǎng)（epitaxy）的概念來(lái)調(diào)控金屬的沉積形貌，以鋅金屬負(fù)極為示例，使得鋅沉積/溶解的可逆性達(dá)到了99.9%，循環(huán)壽命達(dá)到了傳統(tǒng)鋅電極的100倍。

文章已在SCIENCE雜志上發(fā)表，鄭景旭為第一作者。題為： “ Reversible epitaxial electrodeposition of metals in battery anodes ”。

文章鏈接：https://science.sciencemag.org/content/366/6465/645/tab-pdf

文章簡(jiǎn)介

新型儲(chǔ)能與可充電金屬負(fù)極電池

目前能源是人類(lèi)社會(huì)面臨的關(guān)鍵問(wèn)題之一，傳統(tǒng)化石能源被不斷消耗。有研究指出，石油資源將在未來(lái)約30年內(nèi)枯竭，我們急需開(kāi)發(fā)相關(guān)的科技，構(gòu)建以可再生能源為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)。然而，不少可再生能源的收集是間斷的，如太陽(yáng)能和風(fēng)能，到了夜間或無(wú)風(fēng)之日則無(wú)法收集。因此，還需要可靠的儲(chǔ)能技術(shù)，將收集到的可再生能源以電化學(xué)的形式儲(chǔ)存起來(lái)，以便在任何我們需要的時(shí)候進(jìn)行利用。

可充電的金屬負(fù)極電池是一個(gè)比較新的概念，相比于商用的嵌入式負(fù)極，這類(lèi)金屬電極的最大優(yōu)勢(shì)是在于能量密度高，但問(wèn)題是，在電池充電時(shí)，金屬會(huì)以不可控的方式生長(zhǎng)，也就是我們通常說(shuō)的“枝晶”。這是很危險(xiǎn)的，因?yàn)檫@種生長(zhǎng)方式會(huì)讓金屬刺穿隔膜，導(dǎo)致正負(fù)極直接連接，發(fā)生短路——輕則電池失效，重則發(fā)生火 災(zāi)。

外延生長(zhǎng)調(diào)控金屬電沉積形貌

這篇文章中，鄭景旭及同事引入了外延生長(zhǎng)（epitaxy）的概念來(lái)調(diào)控金屬的沉積形貌。其靈感很大部分來(lái)源于在上海交通大學(xué)本科階段的研究。期間，他經(jīng)常利用透射電鏡觀察金屬材料中的各種共格界面，這些界面是在冶金的過(guò)程中形成的，使得某一相（secondary phase）和基體（matrix）具有某種特定的位向關(guān)系。事實(shí)上，這種關(guān)系也可以在電化學(xué)沉積中實(shí)現(xiàn)。于是，他利用暴露特定晶面的基底（substrate），通過(guò)這種共格界面外延生長(zhǎng)的方式，在原子級(jí)別調(diào)控金屬的電化學(xué)沉積，從而獲得了非常規(guī)律、平整的金屬沉積形貌。

文章以鋅金屬負(fù)極為示例，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，鋅沉積/溶解的可逆性達(dá)到了99.9%，循環(huán)壽命是傳統(tǒng)鋅電極的100倍。

未來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

可充電的金屬負(fù)極電池是一個(gè)極富潛力的領(lǐng)域。針對(duì)自己的工作，鄭景旭也做好了一些未來(lái)的設(shè)想。第一，在電池領(lǐng)域，他的這種方法可以拓展到所有利用金屬電極的電池體系中，例如鋰金屬、鋁金屬等等——這將給電池的能量密度和壽命帶來(lái)非常大的實(shí)質(zhì)性的提升，提升程度甚至可能是數(shù)量級(jí)的。第二，在催化領(lǐng)域，能夠在原子的層面調(diào)控金屬的沉積形貌。這是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的技術(shù)。雖然在文章中，他們主要以電池作了示范，但目前，鄭景旭也在持續(xù)努力，開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù)在電催化方面的應(yīng)用。

個(gè)人簡(jiǎn)介

鄭景旭

上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院17屆本科畢業(yè)生

目前就讀于美國(guó)康奈爾大學(xué)，博士三年級(jí)

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全國(guó)高中化學(xué)競(jìng)賽銀牌 保送上海交通大學(xué)

大一進(jìn)入上海交通大學(xué)

尖端物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究中心

截止大三期末，收獲SCI英文論文

17篇（一作12篇）

2016年上海交通大學(xué)學(xué)生年度人物

2017年挑戰(zhàn)杯特等獎(jiǎng)

以本次SCIENCE論文的發(fā)表為契機(jī)，鄭景旭首次以校友的身份接受材風(fēng)新媒體的專(zhuān)訪。對(duì)于他的名字，很多交大人，尤其材料人，都不陌生——他的簡(jiǎn)歷如同一個(gè)傳奇。在了解他論文的內(nèi)容和成果之余，筆者還有幸和他暢談了學(xué)習(xí)、工作和生活的各個(gè)方面。

就讓我們通過(guò)本期訪談，一起走近鄭景旭，看看能寫(xiě)出SCIENCE的頭腦，到底屬于怎樣的一個(gè)人。

01、其人

鄭景旭其人，就如同他的經(jīng)歷一般，令人驚訝，轉(zhuǎn)而又有驚喜。

當(dāng)鄭景旭第一次回復(fù)消息，接受材風(fēng)專(zhuān)訪邀請(qǐng)的時(shí)候，是在北京時(shí)間的下午3點(diǎn)40分，險(xiǎn)些顛覆了筆者記憶里中美12小時(shí)時(shí)差的常識(shí)。他解釋說(shuō)，這是自己正常的作息，不必在意，于是便在大洋彼岸的凌晨，精神抖擻地和筆者交流起來(lái)。

他說(shuō)自己比較習(xí)慣于晚上工作，早上休息，這是多年以來(lái)養(yǎng)成的習(xí)慣，從高中時(shí)候就開(kāi)始了——因?yàn)橥砩习察o，雜事比較少，辦事效率較高?！坝绕涫菍?xiě)文章，夜深人靜時(shí)才文思泉涌?！编嵕靶袢缡钦f(shuō)。

另外，他還提到，本科的時(shí)候的主要研究是利用透射電鏡表征材料，所以晚上工作不用搶設(shè)備，并且擾動(dòng)少，成像質(zhì)量好?，F(xiàn)在雖身在康奈爾大學(xué)，但情形也類(lèi)似。所以如果要總結(jié)原因的話(huà)，一方面是出于個(gè)人的習(xí)慣，另一方面，工作上的需求也促使了這種作息習(xí)慣的長(zhǎng)久養(yǎng)成和延續(xù)。

有別于一些對(duì)于科研大佬的刻板印象，鄭景旭是一個(gè)很健談的人，易于交流，為人隨和，和他溝通的過(guò)程令人十分愉快?；蛟S，榮譽(yù)與高光在他身上留下的痕跡，已經(jīng)隨時(shí)間轉(zhuǎn)化成了一顆不驕不躁、淡然豁達(dá)的心。

又或許，正是這種心境注定了他將收獲更多的高光時(shí)刻。

02、其成

鄭景旭本次被Science雜志接收的論文，主要方向是關(guān)于電池金屬負(fù)極。

他說(shuō)，這篇文章最初的靈感是來(lái)源于今年的1月，但更深層面上的源頭，是從本科期間在交大就開(kāi)始積淀的。當(dāng)時(shí)他在導(dǎo)師陳彬老師的指導(dǎo)下，開(kāi)展透射電鏡的研究，積累了關(guān)于晶體的知識(shí)，才有了這篇文章的靈感，這是至關(guān)重要的。

鄭景旭花了一陣子時(shí)間工作，在3月份中旬寫(xiě)好了文章，4月初便投了稿?！半m然研究進(jìn)行的過(guò)程比較順利，但是投稿的過(guò)程比較煎熬?！彼f(shuō)。最開(kāi)始覺(jué)得投Science只是試試看，導(dǎo)師之前也沒(méi)有發(fā)表過(guò)Science。但看到文章被送審之后，他反而緊張了起來(lái)。

“這是對(duì)心態(tài)很大的考驗(yàn)，因?yàn)橥瑫r(shí)還在進(jìn)行其他的工作，思想上老是牽掛著這篇Science投稿會(huì)耽誤其他事情，”他解釋說(shuō)，“到了后期，其實(shí)心里的壓力挺大。不過(guò)文章被接收的那瞬間，一切便煙消云散了?！?/span>

鄭景旭表示，雖然這篇文章接收時(shí)是挺開(kāi)心的，但其實(shí)遠(yuǎn)不比2015年3月，也就是他大二第二學(xué)期人生第一篇SCI被接收時(shí)的興奮，甚至也不比2014年12月第一次操作透射電鏡的激動(dòng)。

“這算是一個(gè)特別的體會(huì)吧?！编嵕靶裾f(shuō)。

放在普通人身上，這種體會(huì)恐怕完全不能僅僅用“特別”二字來(lái)形容吧。一想到他那些從本科期間就累累的碩果，筆者便問(wèn)起了他這么多年來(lái)在學(xué)術(shù)探索之路上的心路歷程和心境變化。

“我覺(jué)得心境幾乎沒(méi)有什么變化，”鄭景旭簡(jiǎn)單地總結(jié)了下，隨后解釋說(shuō)：“從上初中之后，其實(shí)只是一直在干自己想干事情。有些時(shí)候，人就是會(huì)對(duì)特定的問(wèn)題產(chǎn)生好奇心。科研和生活里其他的事情并無(wú)兩樣，想做的時(shí)候就去做，不想做的時(shí)候也不會(huì)勉強(qiáng)?！?/span>

他還補(bǔ)充道：“發(fā)表論文的感覺(jué)也是這樣，最終發(fā)與不發(fā)只是一個(gè)方面，更有意思的是這投稿的過(guò)程里，心情起起落落，是很有意思的人生體驗(yàn)?！?/span>

在學(xué)術(shù)成就方面，鄭景旭珍視自己的成果——但成果沒(méi)有改變他。

他還是他，是鄭景旭。

03、其愛(ài)

當(dāng)人們開(kāi)始知道一個(gè)人，緣由一定是他最為人熟知的特質(zhì)；但當(dāng)人們想要了解這個(gè)人，緣由一定是他身上能引起人好奇的反差性或矛盾性。

鄭景旭就能給人帶來(lái)這樣的反差感。他在科研之外，還有著廣泛的興趣愛(ài)好。在曾經(jīng)交大學(xué)生年度人物的介紹中，就能得知，他從初中起練習(xí)美聲唱法，在高中合唱隊(duì)擔(dān)任領(lǐng)唱、獨(dú)唱的角色，獲得廣東省金獎(jiǎng)，并通過(guò)了上海音樂(lè)學(xué)院聲樂(lè)九級(jí)考試（最高級(jí)）。在體育方面，他熱愛(ài)長(zhǎng)跑，多次參加全程（42千米）或半程馬拉松比賽（21千米），半程最好成績(jī)?yōu)?小時(shí)38分。此外，他還通過(guò)了國(guó)家司法考試、證券從業(yè)人員資格考試、期貨從業(yè)人員資格考試、程序員考試（該次全國(guó)前50名）等考試。

于是筆者在采訪中問(wèn)起鄭景旭，現(xiàn)在身在美國(guó)攻讀博士的他，這些愛(ài)好是否都還有繼續(xù)，或者有沒(méi)有什么新的愛(ài)好。

“都還有繼續(xù)，”他給了一個(gè)非?？隙ǖ拇饛?fù)，“前幾個(gè)月剛發(fā)表了一篇法律方面的論文。這周末打算去紐約跑馬拉松。關(guān)于新的愛(ài)好，大概是開(kāi)車(chē)吧，如果算的話(huà)。美國(guó)這邊高速路上車(chē)比較少，開(kāi)起來(lái)很爽快，我喜歡開(kāi)長(zhǎng)途去各種神奇的地方玩?！?/span>

我們可能都驚異于他充沛的精力，能分割出不少時(shí)間留給愛(ài)好。但鄭景旭卻說(shuō)：“科研本就是我的愛(ài)好之一，大概和我的其他興趣是平行的關(guān)系?！?/span>

他比較喜歡集中地高強(qiáng)度地開(kāi)展一段工作，然后再放松一段時(shí)間。在那段工作的時(shí)間里，他幾乎會(huì)全身心專(zhuān)注于業(yè)務(wù)；而在放松的期間，就會(huì)全身心做其他事情，幾乎不會(huì)去想工作。對(duì)他而言，這二者之間的轉(zhuǎn)化是自然的，純粹取決于那時(shí)的自己想做什么。

世上能有多少人，從事的工作恰好是愛(ài)好呢？世上又有多少人，在把愛(ài)好轉(zhuǎn)化成工作之后，又堅(jiān)持努力不言厭棄呢？

所以這世上，才沒(méi)有多少鄭景旭啊。

04、其源

采訪接近尾聲，鄭景旭同筆者聊了會(huì)兒母校。交大材料學(xué)院是鄭景旭開(kāi)始正式科研的起點(diǎn)，也是很多思維和學(xué)習(xí)方法養(yǎng)成的地方。

“我在交大，收獲有非常多，很難說(shuō)出最大的收獲是什么。一定要概括的話(huà)，大概有兩個(gè)方面。第一是學(xué)校開(kāi)設(shè)了豐富的課程，所以大一大二的時(shí)候我選修了很多通識(shí)課，這既滿(mǎn)足了興趣，也有助于培養(yǎng)普遍性的思辨意識(shí)，不囿于專(zhuān)業(yè)。第二方面則是遇到了許多幫助過(guò)我的老師和同學(xué)——尤其是陳彬老師，在此我也想特別感謝一下他！”

“一路之上，貴人相助，”鄭景旭感慨道，“飲水思源，不勝感激！”

如今他在康奈爾大學(xué)深造，在心儀的導(dǎo)師麾下做著心儀領(lǐng)域的探索，但仍對(duì)交大存著深深的感恩之心?！敖淮蟮目蒲性O(shè)備還是比較先進(jìn)的，康奈爾的設(shè)備不少還是上個(gè)世紀(jì)購(gòu)置的，有些還是從我老家深圳買(mǎi)的，”鄭景旭笑說(shuō)，“交大的同學(xué)要珍惜國(guó)內(nèi)的硬件條件?。∩钌喜顒e其實(shí)不大，國(guó)內(nèi)的生活條件要更好些，尤其是美食?！?/span>

最后，筆者問(wèn)起他對(duì)在科研生活中掙扎的學(xué)弟學(xué)妹們有沒(méi)有什么寄語(yǔ)，鄭景旭恢復(fù)了正經(jīng)，吟了幾句詩(shī)，出自毛主席的《七律·到韶山》：

“為有犧牲多壯志，敢教日月?lián)Q新天。喜看稻菽千重浪，遍地英雄下夕煙?！?/span>

05、結(jié)束語(yǔ)

受限于時(shí)間與空間，很遺憾此次未能和鄭景旭有一個(gè)面對(duì)面的交流，訪談的內(nèi)容主要由在線(xiàn)上的交流完成。但是隔著屏幕，筆者也能從他有條不紊的講述，和撲面而來(lái)的善意中，感受到對(duì)方人格魅力的冰山一角。

他說(shuō)此次文章收獲Science是一個(gè)獨(dú)特的體會(huì)，那我們能借著這次機(jī)會(huì)了解到他的故事，又何嘗不是一次獨(dú)特的體會(huì)呢？

我們看著鄭景旭大步流星地朝更遠(yuǎn)的前方走去了。

同時(shí)我們也相信，還有很多他，也已經(jīng)走在路上。