武科大网讯（通讯员卓凌晞 周同江）“中国是一个非常发达的国家，这里有先进的技术和设备，完成博士后之后，我希望能与喀麦隆的教授以及中国的教授达成一些合作在国内推广这项（新能源电池）技术。”Songwe Selabi Naomie Beolle，一名来自喀麦隆的我校材料学部博士女留学生。
博士学习期间，她以周盈科教授为主要导师、田小慧讲师为联合导师，在二位导师的共同指导下开展研究工作，致力于纳米功能材料的设计及其在新型储能系统中的应用，重点围绕锂硫电池复合正极材料开展系统研究。
近日，Naomie设计出一种新型铁掺杂型钴酸镍材料，成功“锁住”了长期困扰锂硫电池发展的“穿梭效应”，在特定实验条件下使锂硫电池比容量相较于理论容量提升了113.7mAh/g，为解决多硫化物穿梭效应和整体电化学性能开辟了新方向。
Naomie在采访中表示，希望自己的研究能为清洁能源的发展贡献一份力量，让电动汽车跑得更远，手机用得更久。
学习路上的“中国师友护航”
“从光伏领域转向电池领域，一切都不容易。”Naomie回忆道，初抵中国时，对周围的一切都十分陌生，连装电池等实操步骤都不熟练。好在实验室中“高年级带低年级”的传统加快了Naomie熟悉新环境的速度，实验室伙伴们向Naomie详细地介绍实验仪器的使用方法、耐心地解释实验的运作原理，让Naomie能快速投入“掺杂型钴酸镍纳米线”的研究。
Naomie能够快速适应在武科大的科研工作，与周盈科、田小慧两位老师的指导密不可分。
“每当我有不理解的问题时，周教授总是耐心地为我解释原理、指导我进行实验。”周盈科作为Naomie的导师，为她提供了明确的研究方向。
田小慧是课题组中较早开始研究锂硫电池的人，Naomie不仅常常向她请教学术问题，在实操过程中遇到语言沟通障碍也常常向她求助。
学校大型仪器的使用一般需要由老师操作，Naomie会先和田小慧联系，确定观测重点后再与其他老师对接。在每周的小组会议上，Naomie与周盈科、田小慧形成的三方沟通模式极大地提升了她在该领域的认知，Naomie表示：“在和两位老师自由表达想法的过程中，我收获了到许多宝贵的指导意见。”
要满足博士毕业的科研成果条件，必须在一定的刊物上发表论文；而在2023年期间，Naomie始终没有一篇论文收到录用通知。她感到十分焦虑，“那时我的压力很大，有时会躲在实验室里哭，我很担心无法毕业，还向周教授‘诉苦’。”
Naomie也和实验室的伙伴们分享了她的处境，他们得知Naomie的心情后，组织聚餐帮助她放松，为她打气。同时，同为周盈科教授指导的学生许海丽还带着Naomie去欢乐谷游玩散心。“他们带着我到处走走，我感到很开心，这让我暂时忘却了烦恼。”Naomie感激地说道。
在Naomie博士毕业答辩当天，来自中南民族大学的答辩老师对Naomie的成果和表现十分赞赏，两人一拍即合。如今，她已确定将在中南民族大学开启博士后生涯。当询问Naomie对未来的规划时，她表示，在武科大她做了磁效应控制锂硫电池的研究，去中南民大之后，会尝试做些新的研究，将光催化效应应用于锂硫电池或金属硫电池。
科研长阶上的“永不放弃”者
“田老师，都小年了，怎么还有留学生单独留在实验室做实验啊？”2024年的腊月二十七日，一通急促的电话将田小慧从年味中惊醒。
匆忙来到实验室，Naomie在实验台前忙着测试电池材料的身影映入眼帘，田小慧这才松了一口气，并赶紧和她沟通，让她注意安全、不要一个人单独在实验室做实验。
在提到这段回忆时，Naomie解释道：“我需要完成我的博士学业并尽快取得更多成果，如果我不牺牲假期和休息，我就无法实现我的目标。”
努力学习、独立思考，是周盈科对这位留学生的印象。每天早上8点，她总是第一个进入实验室的人；当夜深人静时，她还在实验室里忙碌；组会上，这名有些“孤僻”的女博士生总是有丰富的实验结果和数据，并能结合文献进行合理的分析和解释。
两名指导老师都对这位来自喀麦隆的女孩给予了很高的评价，田小慧很直爽地赞赏她，说她一个人能顶好几个硕士生。周盈科说：“Naomie的实验规范做得特别好，从不给别人添麻烦，她做实验时会格外注意操作规范。”
在周盈科的帮助下，Naomie发现镍和钴具有良好的磁性，或许可以通过改变它们的特性来提高电池性能。可制备催化剂材料的过程中，维持材料尺寸和形貌的一致性十分困难，并且在电化学性能测试中控制相同变量也不容易，这导致Naomie的实验经历了数百次失败。
接连的失败让Naomie十分沮丧，认为自己浪费了很多时间和材料，但周盈科鼓励道：“科研要敢想，更要敢试。”他为Naomie的课题提出了新的技术方案和实验思路，让她继续大胆尝试。
功夫不负有心人，在博士学习的第五年，短短6个月时间内Naomie的论文成果集中爆发，以第一作者身份在《Chemical Engineering Journal》等国际权威SCI期刊发表了5篇学术论文，其中四篇刊登在中科院一区期刊上。
“永不放弃，只专注于想要实现的目标，”Naomie用这句家训一直激励着自己，“无论需要多久，只需要专注于我的目标，我总能成功的。”
为纳米材料“补铁”，解决“穿梭效应”难题
锂硫电池以硫元素和金属锂作为正负极材料，因其2600 Wh/kg的超高理论能量密度和硫成本低廉、环境友好等优点，被誉为极有前景的“下一代电池技术”。然而，一个名为“穿梭效应”的“顽疾”始终阻碍着它的商业化进程。
由于锂硫电池在充放电过程中会生成多硫化锂，这些中间产物溶于电解液，“穿越”隔膜至负极并沉积，无法参与后续反应，导致电池容量快速衰减、循环性能差、续航能力低，这种“穿梭效应”使锂硫电池难以实现工业化量产。
为抑制这种穿梭效应，Naomie向钴酸镍中添加铁元素，设计了铁掺杂型钴酸镍这种新材料。该物质可以将电池中“乱窜”的多硫化锂牢牢锁在电池正极，相较于传统的吸附方式更加牢固，从而平衡了电池正负极的电压差，保证电力稳定输出，提高了锂硫电池容量和寿命，在特定实验条件下使锂硫电池比容量相较于理论容量提升了113.7 mAh/g。
多硫化锂在电解液中停留的时间越长，溶解和跨膜迁移的风险就越高。Naomie进一步调控了钴酸镍纳米线的尺寸和晶体结构，提升多硫化锂转化反应的催化效率，缩短其在电解液中的停留时间，降低其溶解的概率，加速多硫化锂的转化。
“掺杂型钴酸镍是锂硫电池领域的创新，为解决多硫化物穿梭效应和提升电池整体电化学性能开辟了新的方向。”田小慧介绍，目前该项目还处于基础研究阶段，在实验室中实现了小型电池制作，后续会进一步进行实体电池的试制和研究，为商业化应用提供基础。
“武科大在材料方面是最好的大学之一，这里有条件做好我的研究，所以当我获得机会来到武科大材料学部读博时，我非常高兴。”Naomie表示，未来她还希望通过国际学术合作的形式，将新能源技术推广至家乡喀麦隆。
