中國儲能網(wǎng)訊：8月15日下午，21世紀經(jīng)濟報道、21世紀創(chuàng)投研究院聯(lián)合西湖教育基金會、西湖女性科學家發(fā)展支持計劃在西湖大學舉辦“當女性科學家‘YU見’女性投資人”跨界閉門研討會。
30余位女性科學家和女性投資人齊聚一堂，共同就為中國基礎科學、應用科學研究助力，探索未知領域、創(chuàng)造社會價值、延展資本價值等話題展開討論。
西湖大學理學院有機功能材料實驗室PI（Principal Investigator）王盼在發(fā)言中分享了女性科學家常遇到的成長困惑，并介紹了課題組在有機合成化學、能源化學和材料化學交叉領域展開的工作，以及在水系有機液流電池儲能領域取得的研究成果。
榜樣力量鼓舞下，堅守科研路
“我們主要是以有機合成化學為工具來設計、合成特定功能的有機新材料、新化合物，賦予他們不同的應用場景?！蓖跖握f。
作為西湖大學理學院目前唯一一名女性博導，王盼的成長之路激勵著越來越多女性走向科研道路，而她本人在堅守科研夢的過程中，也深受榜樣力量的鼓舞。
據(jù)了解，王盼在2010年本科畢業(yè)于中南大學，獲理學學士學位。2015年，她畢業(yè)于中國科學院上海有機化學研究所，獲博士學位。
“其實讀博士挺難的，在科研過程中，不僅需要扎實的知識積累、敏銳的洞察力，更重要的是強大堅定的內(nèi)心，面對和克服困難的勇氣?！蓖跖握f。在博士三年級時，由于課題進展不順，王盼曾產(chǎn)生放棄繼續(xù)科研的想法。博導唐勇院士的鼓勵，讓王盼最終選擇堅持下來。
唐勇向王盼分享了很多身邊的例子，告訴她女性擁有自己事業(yè)的重要性。同時，有很多女性在化學領域科研做得非常好。比如現(xiàn)任西湖大學化學生物學講席教授的楊丹，在當時就已經(jīng)是很出色的女性科研人員?！澳菚r我就把楊丹教授當作我的榜樣，一直激勵我在科研道路上走下去?！蓖跖握f。
博士畢業(yè)后，王盼出國繼續(xù)追逐自己的科研夢。在2016-2019年期間，王盼進入麻省理工學院MIT從事博士后研究，合作導師為美國國家科學院、美國藝術與科學院雙院院士Timothy M. Swager教授。
2019年底，王盼入職西湖大學理學院（PI/博導），組建有機功能材料實驗室?！拔以谖骱髮W最大的感受就是很自由，我可以全心投入到科學研究中，做任何感興趣的課題?！彼f。
據(jù)了解，王盼實驗室在有機合成化學、能源化學和材料化學交叉領域開展工作，致力于設計和發(fā)展新型有機功能材料，探索有機小分子、高分子材料在光能、電能和化學能之間的相互轉(zhuǎn)化。發(fā)展功能性膜材料、新型儲能材料，研究其在能量轉(zhuǎn)化與存儲等學科前沿交叉領域中的應用。
帶領團隊在水系液流電池儲能領域取得優(yōu)秀成果
隨后，王盼介紹了實驗室開展研究工作的具體情況和相關成果。她表示，目前相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，如果想在2050年之前讓全球陸地與海洋平均溫度上升小于1.5℃，則必須進行能源結構調(diào)整，使化石能源的使用占比低于10%，清潔能源發(fā)電量達到90%以上。
風能、太陽能、潮汐能、地熱等都屬于清潔能源，但其利用效率非常低。王盼解釋稱，這背后最重要的原因在于清潔能源本身的間歇性和不連續(xù)性，沒有很好的辦法在太陽能、風能豐富的時候儲存，在用電高峰的時候?qū)⑦@部分能量釋放。因此帶來了很大的浪費，導致棄風與棄光現(xiàn)象非常普遍。由此，找到高效、安全的中間儲能方式變得尤為重要。
水系液流電池使用水作為介質(zhì)，對地理環(huán)境要求低，是一種非常安全、環(huán)境友好、高效的電化學儲能手段。在液流電池中，正負極電解液分別儲存在外部儲液罐中，通過循環(huán)泵傳送到電堆，活性物質(zhì)在電極表面發(fā)生氧化還原反應實現(xiàn)能量的儲存與釋放?；钚晕镔|(zhì)由電池中的離子交換膜隔離開，以阻止正負極材料的交叉污染。
目前，王盼實驗室主要做兩方面探索。一是開發(fā)具有氧化還原活性的儲能物質(zhì)。團隊希望用有機材料作為儲能活性物質(zhì)，即充放電的材料。團隊需要做出水溶性的有機化合物，同時使其溶解度、能量密度與現(xiàn)主流的釩電池媲美，甚至做到更高，才可能在礦產(chǎn)資源受到限制的時候成為替代品之一。
第二，該技術的另一瓶頸及核心部件來自于陰陽離子交換膜，離子交換膜與儲能活性物質(zhì)的總成本約占整體成本的80%。團隊希望從分子水平，設計合成一些新結構的有機單體，開發(fā)不同結構的聚合物材料，來合成具有低滲透率、高電導率的離子交換膜材料。
王盼介紹稱，過去三年多時間里，實驗室在有機正、負極材料方面做了很多工作。同時，團隊合成的聚合物的離子交換膜，目前性能優(yōu)于商業(yè)化的DSV，有著較好的發(fā)展前景。
總結來說，目前王盼團隊在水系液流電池儲能領域已經(jīng)取得一定的優(yōu)秀成果。以有機合成化學為手段、材料功能為導向進行分子設計與精準合成，發(fā)展了一系列吩嗪類水溶性有機儲能材料應用于電化學儲能。該類液流電池體系表現(xiàn)出長壽命、低容量衰減、安全環(huán)保等特性，在水系電化學液流儲能系統(tǒng)中具有強大應用價值，為解決當前能源與環(huán)境問題提供基礎。
目前團隊的一個重要研究方向是利用電化學儲能實現(xiàn)清潔能源的高效利用，借助有機化合物獨特的化學反應過程，利用水溶液中pH的變化和新能源提供的能量實現(xiàn)二氧化碳的高效捕獲，得到純二氧化碳。然后再將純二氧化碳進一步轉(zhuǎn)化，形成高附加值的甲烷、甲醇、乙烯等。
對于未來的愿景，王盼表示，打造二氧化碳循環(huán)利用的閉環(huán)是人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要議題，而這方面還有很長的路要走。
