严锋教授(右)在实验室开展技术实验
2022年11月4日,随着一声欢呼,碱性阴离子交换膜中试生产成功了!这标志着碱性膜燃料电池和电解水等碱性能源器件的规模化应用迈出了关键一步,打破了碱性膜无法量化生产的困境。为了这一刻,苏州大学严锋教授及其团队已经等待了十年。
严锋教授是国家杰出青年基金获得者、科技部国家重点研发计划首席科学家。在苏州大学执教17年来,他深耕新能源技术研发、投身化学拔尖人才培养、致力科研成果转化、助力区域经济发展。
科技创新,以国家发展需求为己任
中国是世界主要经济体中少数几个以煤炭为主要能源的国家,缺油少气的资源禀赋条件使我国清洁能源发展面临众多困难。面对中国清洁能源发展难题和国内外差距,严锋深刻意识到中国新能源关键技术研发已迫在眉睫。在与父亲的一次聊天中,他表达了对中国新能源发展滞后的忧虑和回国开展相关研究的计划,父亲的一席话更坚定了他的决心“无论走多远,都应该以国家需要为己任,回国做一些有意义的研究!”
2006年,严锋毅然放弃国外优越条件,投入到国内能源变革关键技术的基础研发中。当时,国内清洁能源研究处于起步阶段,“其实最难的问题有两个,一个是发电设备急需优化,另一个就是新能源发电能量转换率的提高。”严锋说,“创新发电理念,改进发电材料,就是我给自己定的目标。”
碱性膜燃料电池是氢能大规模高效利用的核心前沿技术,然而世界范围内高性能、长寿命的碱性膜材料无法规模化生产,使得碱性膜燃料电池难以得到实际应用。为了突破碱性膜量产的核心问题,建立“清洁低碳、安全高效”的能源体系,提升我国能源安全水平,严锋带领团队开展了长期攻坚战。谈到科技研究,他特别兴奋,“面临的问题很多,尤其是设计盲目性大,没有有效理论支撑,我们是从零开始,需要逐一突破”。面对离子单体聚合活性低、聚电解质膜分子量低、耐碱稳定性差等问题,团队率先在国际上利用人工智能指导碱性膜的精准合成与构筑,发展出多种具有高耐碱稳定性的聚合物,发展了先进的“梯度聚合”技术,实现了超高分子量聚电解质的批量合成。
2022年,团队完成了超薄碱性膜的中试生产,理论与应用研究均取得了关键性突破,为促进绿色清洁能源发展和加快实现碳中和目标贡献一份力量。“科研人员要不忘科技报国初心,要勇攀高峰、敢为人先,要追求真理、潜心研究”,这是他对团队成员的殷殷叮嘱,也是他始终践行的信念。
立德树人,做青年学生成才的指南针
“师也者,教之以事而喻诸德也。”在科研求真的同时,严锋还是一位极具人格魅力的老师。他严于律己,以身作则,活跃在一线。同学们都说,“严老师就是工作狂,比我们年轻人都拼。”他一年只休息两天,几乎每天都在课题组指导学生,尤其是在项目攻坚阶段,吃住都在实验室是常事;太仓挂职期间,他顾不上休息,利用双休和节假日返回学校指导学生。
他因材施教,善于挖掘每一位学生的闪光点,帮助学生成就自我、贡献社会。“严老师启蒙了我的科研兴趣,指引我成为一名科技工作者。”赵杰说,他是严锋的第一个研究生,如今已是苏州大学能源学院的一名教授,“他事必躬亲,从提出课题思路、优化方法、文章修改等,都严格要求我们,这夯实了我走上教学科研之路的基础。”
他关爱学生,以真心守护学生成长,将教育根植于爱。 “学生都不容易,我们能帮助的一定要尽全力帮他们。” 他为家庭困难学生提供经济支持和精神关怀;曾和博士生在春节前夜研讨论文到天亮,只为及时解决学生的疑问……如此事例不胜枚举。
严锋用实际行动诠释着教师的使命和担当,从教以来已培养研究生百余名,多数已成为各公司及高校的重要骨干,曾获江苏省优秀教育工作者、苏州市“新时代基层典型”培育对象等荣誉称号。
深耕研发,跑出科研成果转化加速度
“我们做了这么多工作,取得了这么多研究成果,不能让它们只停留在纸上,要让研究成果既‘上书架’又‘上货架’。”近年来,他积极促进科研成果转化,相应技术成果已在盐城市友谱环保科技有限公司等企业中应用。其中,基于“聚离子液体嵌段共聚物抗静电剂” 技术的产品已成功应用于液晶屏光扩散膜和电子产品触摸屏保护膜等工业领域,实现销售额近四亿元,创造良好的经济和社会效益。
目前,严锋围绕离子聚合物设计合成及其在能源器件、柔性可穿戴器件等领域应用的研究成果已发表SCI论文200余篇,获中国发明专利授权38项,2016-2022年连续入选爱思唯尔“中国高被引学者”榜单。
2020年国家提出“双碳”目标后,严锋迅速捕捉到这会成为未来能源科技发展的重要驱动力。他紧密对接国家社会需求,立刻带领课题组利用离子液体优势着手开展二氧化碳固定转化相关工作,开发了二氧化碳转化聚氨酯技术。“国家需要的、国家倡导的,作为科技工作者就要积极进行研究。”严锋说。
2022年,在科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、江苏省碳达峰碳中和科技创新专项等基金项目支持下,恰逢一次偶然的机会,严锋得知长华化学科技股份有限公司对二氧化碳转化技术的需求,当即决定加入研发。他作为团队带头人依托苏州大学和企业共建了“苏州大学-长华化学科技股份有限公司离子液体基二氧化碳转化产业技术研究院”,所有研究亲力亲为,常带着课题组学生讨论至半夜。在和企业研发团队共同合作之下,通过开展功能聚醚合成、二氧化碳催化转化等技术研发,切实促进二氧化碳转化技术的落地和新能源技术开发,真正将产学研结合,服务区域经济发展。同时他以研发团队首席身份参与成立德威新材-苏大氢能研究所,研发新型燃料电池技术等,这一系列共建项目真正让实验室里的科研成果“活起来”,让科技成果转化跑出“加速度”。
立足新起点,严锋带领团队打好关键核心技术攻坚战,守好教书育人主阵地,切实推进研究成果产业化,让更多的科研成果扎根并应用在全面建设社会主义现代化国家的火热实践中。