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深圳外國語學校校友鄭景旭科研成果首發(fā)國際頂尖學術期刊《Science》

2019-11-05 11:34來源:深圳外國語學校

“我對自然科學的興趣主要成型于在深外學習期間。”

——鄭景旭

校友鄭景旭科研成果首發(fā)國際頂尖學術期刊《Science》

2019年諾貝爾化學獎頒發(fā)給了化學家約翰·古迪納夫、M·斯坦利·威廷漢和吉野彰三人,以表彰他們在鋰電池發(fā)展上所做的貢獻。40多年來,科學家對電池技術研究不輟,產品不斷升級迭代。在新能源儲存方面,可充電的金屬負極電池是一個嶄新的發(fā)展方向。而我校校友,現(xiàn)在美國康奈爾大學攻讀博士學位的鄭景旭同學也正發(fā)力于電池技術研究,并取得了突破性進展。日前,以鄭景旭為第一作者的論文《Reversible epitaxial electrodeposition of metals in battery anodes》在《Science》雜志上發(fā)表。

鄭景旭本科期間

聚焦于極具潛力的下一代電池技術,鄭景旭科研成果牛在這里

美國的《Science》雜志為國際頂尖的自然科學綜合類學術期刊,在世界學術界享有盛譽。本次鄭景旭發(fā)表的研究成果引起業(yè)界重視,頗具影響力的能源知識服務平臺“能源學人”公眾號以《鋅電再發(fā)Science,被“掌控”的鋅負極能可逆循環(huán)數千次》、“材料人”公眾號以《今日Science控制技晶生長:電池負極中金屬的可逆外延電沉積》為題,紛紛發(fā)文推介鄭景旭的最新研究成果。

鄭景旭《Science》文章簡介

有研究指出,石油資源將在未來約30年內枯竭,我們急需開發(fā)相關的科技,構建以可再生能源為主導的能源結構。在新能源儲存方面,可充電的金屬負極電池是一個嶄新的發(fā)展方向。這類金屬電極在能量密度方面具有顯著的優(yōu)勢,卻無法控制電池充電時金屬的生長方式。為了解決這一問題,鄭景旭及其同事引入了外延生長(epitaxy)的概念來調控金屬的沉積形貌,以鋅金屬負極為示例,使得鋅沉積/溶解的可逆性達到了99.9%,循環(huán)壽命達到了傳統(tǒng)鋅電極的100倍。相比于傳統(tǒng)的鋰離子電池,利用水系電解液的鋅電池能量密度高并且安全性好,被視為是極具潛力的下一代電池技術。

可充電的金屬負極電池是一個極富潛力的領域。針對自己的工作,鄭景旭也做好了一些未來的設想:

1. 在電池領域,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非常大的實質性的提升,提升程度甚至可能是數量級的。

2. 在催化領域,能夠在原子的層面調控金屬的沉積形貌。這是一項基礎性的技術。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,開發(fā)這項技術在電催化方面的應用。

學霸其人:本科曾在國際學術期刊發(fā)表17篇SCI英文學術論文

鄭景旭

2013年深外畢業(yè),因化學奧林匹克競賽成績突出保送上海交通大學。在上海交通大學讀本科期間,他在國際學術期刊上發(fā)表17篇經過同行評議的SCI英文學術論文(其中以“第一作者”署名12篇),獲評“2016上海交通大學學生年度人物”,2017年獲得“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽數理組特等獎,現(xiàn)于美國康奈爾大學攻讀博士學位。

鄭景旭訪談:我對自然科學的興趣主要成型于在深外學習期間

從深外畢業(yè),鄭景旭一直保持初衷,潛心研學,在本次SCIENCE論文發(fā)表以前,他也曾多次以優(yōu)異的成績?yōu)槟感T龉馓聿省?/p>

鄭景旭

初中和高中時期照片

寫這篇文章的初衷?

鄭景旭:最初的靈感是來源于今年的1月,但更深層面上的源頭,是從本科期間在交大就開始積淀的。當時在導師陳彬老師的指導下,我開展透射電鏡的研究,積累了關于晶體的知識,才有了這篇文章的靈感,這是至關重要的。最開始覺得投Science只是抱著試試看的態(tài)度,但看到文章被送審之后,我反而緊張了。這是對心態(tài)很大的考驗,因為我同時還在進行其他的工作,思想上老是牽掛著這篇Science投稿會耽誤其他事情。這也算是一個特別的體會吧。

請談談你在學術探索之路上的心路歷程,心境有怎樣的變化?

鄭景旭:我覺得心境幾乎沒有什么變化。從上初中之后,其實只是一直在干自己想干事情。有些時候,人就是會對特定的問題產生好奇心。科研和生活里其他的事情并無兩樣,想做的時候就去做,不想做的時候也不會勉強。發(fā)表論文的感覺也是這樣,最終發(fā)與不發(fā)只是一個方面,更有意思的是這投稿的過程里,心情起起落落,是很有意思的人生體驗。

在高中階段參加化學競賽,對你后續(xù)研究有什么影響?

鄭景旭:我對自然科學的興趣主要成型于在深外學習期間。其中最關鍵的經歷是在羅來金校長的直接指導下,參加化學競賽。化學競賽涉及許多大學化學知識,自學時常不得要領。因為知道羅校長是化學競賽的金牌教練,有一段時間,我每天放學后都去找羅校長請教化學問題。最后,把幾門本科的化學基礎課吃得比較透。這可以說是我科研生涯的起點,這段時間學習的大學化學構成了我最主要的知識儲備之一,讓我受益終身。所以,在這篇《Science》論文的結尾,我致謝了羅來金校長和深圳大學任祥忠教授,他們分別負責指導我化學競賽的理論和實驗部分。

另外,學校還組織了豐富的科技活動,例如每年的科技節(jié)。我當時參加過科技小論文的比賽,提交了一篇關于銅和鹽酸反應可能性的研究,最后取得了一等獎。這應該算是我寫的第一篇科技論文吧!

畢業(yè)六年,你對深外學校生活還有什么印象嗎?

鄭景旭:對我來說,在深外初高中的六年,既是收獲豐富的,也是精彩快樂的。初中時逐漸喜歡上唱歌,之后在梅宇晗老師的推薦下,我跟蔣慶生老師學習聲樂,并加入了高中部合唱隊。另外,高中部體育館里的羽毛球場條件也非常好,有一段時間我?guī)缀趺刻炷艽蛉⑺膫€小時的羽毛球。這些美好的回憶有許許多多,歸根結底是深外老師對學生的關心和愛護。總而言之,如果讓我用一句話來形容對深外的印象:如果將來我小孩出生在深圳,那我一定鼓勵他/她報考深外!

對深外的學弟學妹們,有什么建議?

鄭景旭:從2013年高中畢業(yè)算起,我從深外畢業(yè)六年了,其實不算太久。如果說要基于這六年的經歷,給學弟學妹提些建議的話,我想大概是——聆聽內心的聲音,追隨真正熱愛的事物。中學階段,一切皆有可能,一定要盡可能地探索這個世界,發(fā)掘自己最感興趣的方向,并且為將來打好扎實的業(yè)務基礎。

人生百年,放在無止盡的時空里是非常短暫的,我想引用小說《鋼鐵是怎樣煉成的》里面主人公的一句話送給學弟學妹和我自己:“人的一生,應當這樣度過:當他回首往事時,不因虛度年華而悔恨,也不因碌碌無為而羞恥;這樣在他臨死的時候,他就能夠說:我已經把我的整個生命和全部精力,都獻給了這個世界上最壯麗的事業(yè)……”

深外:弘揚書院傳統(tǒng),創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

一直以來,深圳外國語學校秉持“以人為本,和諧發(fā)展,為學生終身幸福奠基”的理念,致力于辦一所具有中國底蘊、深圳特色的現(xiàn)代化國際化學校。近年來,學校弘揚書院傳統(tǒng),創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,設立“四大書院”,因材施教,為學生個性化發(fā)展,全面成才奠定了堅實的基礎。

尤其是創(chuàng)新書院,以數理化生信息科學五大學科競賽為依托,兼顧如FIRST機器人競賽、iGEM國際遺傳工程機器大賽、全美經濟學中國挑戰(zhàn)賽(NEC)等其他國內外各類比賽,配備有學科金牌競賽教練,實施“雙導師制”,積極探索拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)機制,深度挖掘學生潛力和創(chuàng)造力,培養(yǎng)具有偉大使命感和社會責任感、具備優(yōu)秀學習品質和態(tài)度、富含執(zhí)著積極進取精神、擁有極強批判質疑能力、創(chuàng)造動機強烈與創(chuàng)新習慣優(yōu)秀的人才,以滿足新時代、新形勢下國家和社會發(fā)展對拔尖創(chuàng)新與應用復合型高端人才的需要。

創(chuàng)新書院能夠為像鄭景旭這樣的學科英才、奇才提供真正適合自己個性化發(fā)展的優(yōu)質平臺。在創(chuàng)新書院的培養(yǎng)模式下,深外收獲了全國中學生生物學競賽金牌、全國高中生數學奧林匹克競賽金牌、全國中學生化學競賽銀牌等優(yōu)異成績,同時,也培養(yǎng)出以鄭景旭為代表的一批批優(yōu)秀創(chuàng)新人才。

在此,學校向鄭景旭校友取得優(yōu)異成果表示衷心的祝賀!希望更多深外學子發(fā)奮努力,為將來的學術研究打下堅實基礎,也期待未來在學術領域能有更多優(yōu)秀的深外校友涌現(xiàn)。

文、圖 / 深外高中部

[見圳客戶端、深圳新聞網編輯:鄭曉鵬]

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