叶蕾，中共党员，先进材料实验室2019级博士研究生，师从彭慧胜教授，主要研究方向为高容量储能体系，获评2022年度上海市优秀毕业生。
硕博连读五年期间在国际权威学术期刊上累计发表学术论文16篇，总影响因子达225.87。其中以第一/共同第一作者发表学术论文6篇，包括3篇Angew. Chem. Int. Ed.，1篇Energy Storage Mater.，申请6项中国发明专利，2项已获得授权，参与编写国际著名出版社（Springer，科学出版社）出版的中英文专著2部。曾获博士生国家奖学金、复旦大学相辉奖学金、宝钢优秀学生特等奖等荣誉。
情不知所起，一往而深
叶蕾在2013年考入四川大学，就读于化工专业。在学习过程中她发现相较于化工领域的研究，她对能源技术领域的研究更感兴趣。她认为能源是人类生存和文明发展的重要物质基础，能源技术的革新将成为新一轮科技革命和产业革命的突破口。于是在本科一年级下期，叶蕾毫不犹豫地地转到了四川大学的王牌专业——高分子材料与工程专业。深知本科专业知识是“科研地基”的叶蕾全力以赴补修高分子专业课程，成绩排名一跃升为850人中的第一。除了完成课业内容之外，她还积极阅读能源领域相关的文献，并主动进入实验室开展大创实验，为之后深入能源领域研究打下基础。
转专业只是叶蕾能源梦的第一步，为了正式开启自己的科研路，她瞄准了在国内知名高校进一步深造的机会。17年时她参加了复旦大学先进材料实验室全国优秀大学生夏令营活动，被彭慧胜教授课题组的学术氛围和研究方向所吸引，深信这里实践自己科研梦的新起点。最终她如愿地保研到彭慧胜教授课题组，并于19年申请硕博连读，正式踏上了心中的科研路。
叶蕾与导师合照
勤于学，善于思，敏于行
出于对储能领域的浓厚兴趣，加上本科时也做了一些电池相关的研究工作，研究生期间在彭老师的多次指导和与其讨论后，叶蕾结合课题组的研究背景，选择继续在电化学储能领域进行深耕。刚进入实验室时，叶蕾一方面跟着组内的赵阳博士学习基本的实验操作与常用的表征测试方法，这为之后的独立科研打下了很好的基础。另一方面，叶蕾也关注、整理国内外电池能源发展的新动态与历史沿革，从中寻找适于自己的切入点。
通过文献调研，叶蕾敏锐地观察到虽然电池研究比较火热，但大多数电池的容量还是较低，如何进一步提高其容量、增强其续航能力，仍是一个富有前景、具有挑战的研究课题。其中，锂离子电池具有体积小、重量轻等优势，在各种便携式电子设备和新能源交通工具中应用广泛。然而，受限于传统插层式电极材料较低的理论容量，锂离子电池能量密度即使达到其理论极限，也难以满足现今市场对能源日益增长的需求。因此，开发高容量的新型电极材料，构建新型高能量密度电池体系极具意义。
得益于本科时的积累，她迅速联想到自己曾写过一篇关于碱金属材料作负极的综述论文：碱金属负极具有超高的理论比容量，比如，金属锂负极理论比容量为3861毫安时/克，约为目前商用石墨负极容量的10倍，同时碱金属负极还具有极低的电极电势。不过因为碱金属作负极材料时，在电池充放电过程中会形成树枝状的枝晶刺破隔膜，导致电池内部短路甚至爆炸，因此这一技术未能实际投入使用。叶蕾想：我要是能将这一壁垒给攻克，那电池能量密度不就可以大幅提升吗？
让叶蕾欣喜的是，破解这一难关的钥匙可能已经握在了她的手中——取向碳纳米管。取向碳纳米管的制备是彭慧胜教授课题组的特色研究之一，正是得益于前期在彭老师课题组中的学习，叶蕾第一时间找到了难题的潜在突破口：“若是将碱金属嵌其里面，取向碳纳米管的三维网状结构是否可以抑制枝晶的生长？”决心行动起来的叶蕾向彭老师阐述了这一构想，得到了他的支持与肯定，并提供一些建议。于是，她便一头钻进了实验室，开始“潜心闭关”。 那段时间，叶蕾每天都会收集电池性能的数据并进行作图分析，进一步优化参数，在叶蕾的不断尝试与推进下，测试结果表明，相较于泡沫铜和泡沫镍只能达到锂金属理论容量的50%来说，她所设计的结构确实可以抑制枝晶的生长，且可以达到锂金属理论容量的95%，为目前文献报道的最优性能。用功深者，其收名也远，这个工作被化学材料领域内的顶级期刊Angew. Chem. Int. Ed.所接收。
叶蕾参加学术研讨会
博观而约取，厚积而薄发
正是有了前期相关知识、文献的积累，叶蕾的第二个重要工作也随之而来。在碱金属负极材料电池的研究过程中，测试性能虽然达到了预期目标，可取向碳纳米管不能连续制备，这就限制了其从实验室制备到应用产业化的过渡。叶蕾说：“我们做的研究当然是希望它真的能够应用起来，能解决实际中的一些问题。”带着对这个问题的思索，叶蕾将眼光放到了能实现连续化制备的取向碳纳米管网络骨架上。通过与实验室团队的紧密合作，叶蕾对团队开发的连续化制备碳纳米管网络骨架，进行碳材料界面性质修饰，降低了碳与碱金属的不亲和性所导致的沉积受阻程度，经过测试后，电池的面容量确实有所提升。与上一篇文章仅相隔半年的时间，这个工作再次Angew. Chem. Int. Ed.所接收。
碱金属作为负极材料的枝晶问题和连续制备问题都解决了，进一步推动了其向市场化转变的趋势，电池容量也有大幅提高，但是又有一个新的问题出现了——没办法“快充”。叶蕾说：“这就好比一个小水洼和一个游泳池，要注满小水洼肯定比注满游泳池快，就像电池一样，容量大了，需要充电的时间就更长。”锂金属负极很难做到快充，“做科研就是这样，当你解决了一个问题后，马上就会有新的问题，但这是个好事，说明你的研究还具有价值。”秉持着“只要精神不滑坡，办法总比困难多”的信念，叶蕾针对碱金属负极“快充”下的科学难题，设计了一种电极界面保护层，实现了碱金属负极的快速充电。最终，她将充电速率从1C提快到了6C，1C表示一个小时充电完成，6C表示一个小时的六分之一充电完成。而这第三个工作也如愿地被Angew. Chem. Int. Ed.所接收。
叶蕾的论文壁报展示
践行使命，不忘初心
叶蕾认为科研工作不仅需要基础研究，同样也需要从“书架走向货架”。叶蕾说：“作为新时代的科研工作者，我们应该把科研成果写在祖国大地上，将科研成果转化到实际的应用中去，牢记初心与使命。”在复旦大学成果转化平台的帮助和导师彭慧胜教授的支持下，她开始尝试将科学研究推向产业应用。2019年，叶蕾作为负责人带领团队参加了第十六届“挑战杯”全国大学生创新创业大赛，获得了全国铜奖。她说：“科学研究和实际应用，确实存在着差别，但它们不是割裂的，是相辅相成的。这一次的经历让我们收获了很多，在以后的科研工作中也会着眼于实际中的一些问题，希望能用微薄之力，为电池行业的发展做一点贡献。”作为骨干成员，叶蕾也参与了诸多大学生创新创业实践活动，获得了2019年“互联网+”大学生创新创业大赛全国银奖，2019年上海高校学生创造发明“科创杯”创新发明三等奖等荣誉，2020年中国“挑战杯”大学生学术科技作品全国银奖，2020年“互联网+”大学生创新创业大赛上海市金奖等多项荣誉。
叶蕾深知个人的成长与国家和社会的支持密不可分，她也常怀感恩之心，通过志愿服务向社会回馈自己的力量。本科期间，她每年都会参与“善行100，爱心包裹”活动，为边远地区的孩童募捐学习用品；在研究生阶段，她也积极担任学术会议志愿者，并且活跃在社区、校园等各类党员志愿实践的场景之中。她说：“科研外是生活，希望自己能永葆初心，做一个温暖善良的人。”
不问此身光与阴，只望前路花与露
叶蕾说：“做科研，和同行的交流是非常重要的。”因此，她积极参加全国高分子年会、全国电化学会、复旦大学博士生学术论坛等学术交流活动，并多次获得优秀口头报告和优秀墙报奖等多项荣誉。在2018年，叶蕾作为志愿者接待了世界顶尖科学家斯坦福大学的戴宏杰教授和牛津大学的Peter Bruce教授，在和他们两天的交流中，她对科研和学术有了更深入的认识和兴趣，并坚定了科研信念。她回忆当时的场景说到：“能跟领域内厉害的科学家们交流的机会很难得，我们经常在饭桌上吃着饭交流着，我就赶紧拿出本子将他们的观点和建议记下来。他们的思考和看待问题的方式、对能源领域的深刻见解都让我获益匪浅，并且他们对刚踏进科研大门的年轻人也很有耐心，为我们做科研的方式和科研方向的选择等，都提出了宝贵的意见。”
无冥冥之志者，无昭昭之明；无惛惛之事者，无赫赫之功。相从勉讲学，事业在积累。回顾五年的科研生活，当被问及在做科研方面有何经验时，叶蕾认真地说：“文献会给你很多的想法，多看领域内大牛们的工作，站在巨人的肩膀上，你能看得更远，但也绝不能拘泥于文献，被文献束缚。我们需要具有独立思考的能力，要有勇气跳出前人已经总结出的规律。”
同时，叶蕾谈到：“读博期间，导师的指导至关重要。在我刚开展科研时，是彭老师教我如何选题、如何评估课题的重要性；在我做科研的过程中，是彭老师教我要一直保持冷静、保持热情，帮助我分析问题并带领我找到其最有效的解决办法；在整理论文过程中，上至论文思路、内容框架，下至用词表达、语法格式等，彭老师都会认真修改、给出意见和建议。非常幸运和荣幸能在彭老师课题组度过人生中最美好的五年，是彭老师的言传身教，让我逐渐认识到怎么做科研，怎么做有意义的科研，让我有了成为一名科研工作者的目标和信念并会为之一直坚持下去。彭老师对科研的热情和敬业精神，也深深地感染着我们，每有懈怠之时，便想到彭老师在假期和深夜仍在认真工作，我便不敢告劳，重新振奋、一往直前了。”
叶蕾说：“在做科研的过程中，我能发现我自己的价值，这让我很快乐。”接下来，她将出国做博士后继续从事科研，完成她的科研梦。她在博士毕业论文致谢里写道：在复旦大学经过近五年的科研训练和成长，让我有了勇气和信心去面对未来的挑战。希望在未来，我的研究工作不仅停留在发表学术论文上，更能落实到实际应用中，为我们祖国能源领域的发展贡献自己微薄的力量。
撰稿：周张浪