储氢材料研发需要新突破

陈萍，研究员，山东东营人。1991年毕业于厦门大学化学系，随后获得厦门大学硕士和博士学位。后在新加坡国立大学物理、化学系担任副教授，从事储氢材料的研究。2008年回国后担任大连化物所研究员，于2009年1月获得“百人计划”支持。

穿着一身杏黄色西服，手里拎着浅灰色风衣和沉沉的书包，她的微笑足以感染每一个人。当《中国科学报》记者近日在“中国青年女科学家奖”颁奖现场见到中国科学院大连化学物理研究所研究员陈萍时，不由被她强大的气场所折服。 “中国青年女科学家奖”被誉为中国女性科学界“诺贝尔奖”，由欧莱雅公司和联合国科教文组织联合举办，2011年已是第八届。陈萍是本届10名获奖人中唯一一位来自能源领域的女科学家。 评审会主席、中国工程院院士韦钰对她的评价是：“陈萍主要在金属氮基和金属氨基硼烷两类储氢材料方面开展研究工作，有效地拓展了储氢材料领域，其中金属氨基硼烷已被美国能源部列为储氢目标材料体系。她的研究使氢作为高效、洁净、可广泛利用的能源成为可能。” 对于获奖，陈萍本人表现得非常低调。“我不认为发明一两个东西就是科学家。真正的科学家是理论家，能够领悟和解释自然规律，比如爱因斯坦。”陈萍谦虚地说。 目前，许多国家都在加紧部署、实施氢能战略，但50年来氢能的使用仍未能商业化，停留在基础研究阶段。陈萍就是这支氢能转化利用求索者队伍中的一员。 储氢材料的突破 到2020年，全球15%的人口都拥有自己的汽车，地球上将会有11亿辆汽车。寻找环保新能源，成为全球汽车业的当务之急。许多国家都在加紧部署、实施氢能战略，但氢能的使用始终未能商业化。 对此，陈萍认为原因主要是三方面：一是燃料电池成本高；二是现有的氢气储存方式不够好，储量少；三是氢气的制造依然不够环保，在制造过程中会有许多污染和浪费。 目前，氢能汽车大多使用高压储氢罐，储量少、成本高，而且有一定安全隐患。为了解决这个问题，陈萍带领研究组进行金属氢化物储氢研究，创新性地将氮元素引入到储氢材料中，开创了金属氮基储氢材料体系，拓宽了原有的以金属和金属合金为主导的储氢材料领域。这一体系已成为当今储氢材料研究的一个重要分支，并引发了许多相关材料体系的建立。研究成果发表在《自然》等期刊上。 随后，陈萍及其团队还首次提出了一种正氢和负氢的作用机制，并将这种机制应用于储氢材料和储氢过程的设计，于2008年开创了金属氨基硼烷材料体系。这种材料由于储氢效率高，已被美国能源部列为储氢目标材料体系。 现有的储氢材料有两种类型，一种是可逆储放氢的，类似充电电池；另一种是不可逆的，用完就需要重新置换。由于陈萍团队创立的是两个新的体系，会涉及到许多材料，因此上述两种类型的材料他们都在研究，尤其是第一种。由于可在温和条件下存储大量的氢气，这项研究为攻克氢能使用中的三大难题之一 ——低储氢效率的问题——开辟了新的途径，使氢能的高效、洁净、广泛利用成为可能。 当《中国科学报》记者问到氢能的商业化路线图时，陈萍表示，美国和日本的氢燃料电池汽车计划在2015年进入市场，2025年大批量投入使用，中国应该有类似的规划。“我们希望5年内在储氢体系的研发上有突破，之后就是应用。” 将团队从新加坡“一锅端” 陈萍从小就对科学充满了向往，同那个时代的大多数孩子一样，认为科学家是了不起的人。“上小学的时候，我把电线插水里，水里就冒出氢气和氧气来，虽然很危险，但我当时觉得特别有趣。”这就是陈萍和化学的第一次接触，也让她一下子就喜欢上了这个神奇的学科。大学时，她选择了厦门大学化学系，在那个美丽的海滨大学一直读到博士，并坚定地走科研之路。 陈萍的科研道路并非一帆风顺。在新加坡做博士后时，陈萍的一个发现经过报道引起了很大关注，然而重复实验证明她是错的，一时间质疑之声扑面而来。在巨大的压力下，陈萍并没有放弃，而是花了两年时间找到错误的原因，进而获得了更好的成果。 在美国加州的一次学术会议中，陈萍偶遇中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所前所长包信和，包信和热情邀请陈萍去所里看看。于是就有了陈萍的大连之旅。 陈萍认为在年轻时较有科研灵感，应该将更多的精力用作研究，而在新加坡国立大学备课教学所需时间较多。在了解了大连化物所雄厚的科研实力后，陈萍接受了现任所长张涛的诚挚邀请，于2008年将自己在新加坡国立大学的团队——两个研究助手熊智涛研究员和吴国涛副研究员及五个学生“一锅端”，都带回了大连化物所。 陈萍认为团队的实力依赖于每个成员的能力，她的责任是尽量使每个伙伴发挥自己的强项，在研究方向上把好关。 陈萍告诉《中国科学报》记者：“我的女性同学和学生中，最终从事科研的比例并不高，很多人都放弃了。”对此，陈萍建议说：“如果你特别热爱科研，就要坚持；如果还不清楚自己爱不爱，一定要小心。”每当遇到有天赋的女生时，陈萍都会鼓励、引导她们走向科研的道路。