原题：山东省第一篇！青大两青年教师发表世界顶尖期刊学术论文

2020年12月19日，2020中国新锐科技论坛在中国科技会堂圆满召开。本次论坛主题为“国家需求与个人道路：青年学者的研究规划”。论坛期间，2020年中国新锐科技人物评选结果正式公布。

经过社会各界提名、大众评选及专家评议，共有32位学术新星最终登上了2020中国新锐科技人物评选的领奖台。青岛大学物理科学学院李强教授荣获2020中国十大新锐科技人物。

李强

“I like magnetism.”提起李强老师，同学们首先想到的便是这句他常挂在嘴边的这句话，“我热爱磁学。当你发自内心地去热爱它时，你会收获许多。”

“科研只有第一没有第二”，“必须努力将细节做到极致”。这则是李洪森老师经常给学生讲的，实际中也是严格这样要求的。

李强与李洪森（站）一起研究数据

李强，1984年生人，凝聚态物理博士，毕业于山东大学物理学基地班。

李洪森，1988年生人，材料物理与化学博士，毕业于南京航空航天大学材料科学与技术学院。

两位青年老师现为青岛大学物理科学学院新能源科学与工程系教师。

2020年8月17日，李强、李洪森以共同一作兼共同通讯作者身份在国际顶尖期刊《Nature Materials》（《自然·材料》）在线发表了题为“Extra storage capacity in transition metal oxide lithium-ion batteries revealed by in situ magnetometry（原位磁性测试揭示锂离子电池中额外容量起源）”的原创研究成果。这是山东省学者在该杂志上发表的第一篇学术论文。《Nature Materials》也是材料、物理、化学等交叉学科领域最具影响力的期刊之一。

两人一起做研究

攻坚克难，滴水石穿

目前锂离子电池广为人知的储能机理主要有嵌入型、转化型和合金型三种，然而对于过渡族金属化合物电极材料来说，上述机制并不能很好地解释其反常的超出理论极限的额外容量现象，这一难题也困扰了储能领域近二十年。

“这个关键科学问题的研究有着很大的实际意义，而且这个问题很有难度、有挑战性，就好比爬山一定要爬珠穆朗玛峰一样，我们要凭自己的努力将其攻克下来。”李强和李洪森朝着这一领域的研究进发了。

经过两年多的前期准备，2017年初实验设备前期基本构造完成后，李强和李洪森开始了他们的主要科研工作。一开始是一些软件、硬件的技术准备，主要是利用PPMS(VSM)对锂离子电池进行实时监控，从而得到锂离子电池在反应过程中的磁性变化数据。每一次的实验以及实验后的实验数据分析都需要耗费大量时间，实验关键时期，两人经常工作到晚上12点多。

在李强的电脑桌面上，密密麻麻的全都是各种实验数据文档。

李洪森在论文发表后整理总结，所有文件包括实验原始数据、相关图表以及数百个版本的修改、投稿文档，内容高达11.7GB，这些都是两人在无数日日夜夜努力工作的结晶。

2018年底，论文正式进入投稿阶段。由于《Nature Materials》是世界顶级期刊，它的审稿更是难上加难。“审稿人的水平很高，提出的问题非常刁钻，每次我们都要补充大量的实验数据，不过也正是他们这种对科研的严谨让我们无比尊重。”李强说。

在准备投稿前，李强和李洪森买了啤酒，准备在论文正式刊用后打开庆功。但没想到的是论文总计经历了七轮审稿，持续了将近一年半的时间，等到论文成功发表时啤酒已过了保质期。得知刊发那天，两人在青大博逸楼的楼顶，喝着过期的啤酒，感慨颇多。

麻省理工大学国家磁体实验室Moodera教授在看过论文后说过一句：“Everyone know it's good, so many people try it, but it's too difficult（人人都知道这个是好的，非常多的人也尽力地尝试研究，但这真的太难了）。”在这个艰难过程中，有很多人尝试过，有很多人放弃了，但李强和李洪森坚持了下来。为了专心研究锂离子电池额外容量这一课题，两人牺牲了休息和陪伴家人的时间，也放弃了诸多其他快速出论文的课题研究机会。李强把所有精力都用在了这一课题上,这几年间几乎无任何论文产出。

能坚持坐冷板凳绝非易事，这不仅要求自身毅力强，还要抗挫折能力强，能顶住他人的非议。李强说，在读博期间，曾有同学在背后议论过他，“别看那个人懂得很多很厉害的样子，其实一篇论文都没有发表，厉害什么呀？”“我那时确实有些动摇，开始怀疑自己，这很痛苦。”李强说。但是，慢慢地，他不再在意他人的看法，专心致志搞科研，历时五年最终证明了日本知名磁学专家在Nature上报道的所谓“自旋电池”，只是测试仪器的交流噪音信号导致的整流磁电阻。不过碍于其国际权威性，该工作只是写入了博士毕业论文。

“要探索科学本质，要做有意义的事情，写有价值的、高水平的论文。做科研就要沉下心来，不要浮躁，不要着急。”李强说，这种观点源自于山东大学磁学组认真严谨的科研氛围。这使李强能坐得住，能扑下身子踏踏实实搞科研，这种把冷板凳坐穿的精神或许就是他能够把科研做好的保障吧。

再说李洪森老师，他自硕士期间就一直围绕储能做研究，博士期间去美国德克萨斯大学奥斯汀分校访学，更是常向锂电池之父、诺贝尔化学奖获得者Goodenough请教交流，高水平与高强度的科研训练，为李洪森养成良好的科研素养和敏锐的科研嗅觉打下了坚实基础。

李洪森

团队合作，相互鼓励

科学问题的成功解决，往往不是自己一个人的功劳，团队合作才是成功解决问题的重要因素。这篇论文发表之后，国际上知名的科学门户网站不约而同地说，这项研究是“a marriage between physics and chemistry”（物理与化学的一种结合），而李强与李洪森的专业领域正巧是物理与化学。二者学科互补，有效地解决了能源物理领域的许多问题。

加拿大滑铁卢大学苗国兴教授、美国德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授、美国麻省理工大学Moodera教授等外国学者的帮助不仅仅是学术方面的，他们还有着与顶级期刊编辑、审稿人打交道的宝贵经验。

李强和李洪森的学生也是他们的重要合作伙伴。每次组装电池都需要研究生们花费一个多小时的时间，有时候天气炎热，电池组装下来大家都是汗流浃背。此外，两人还要带领同学们进行磁性测试以及电化学测试，维修调试仪器设备。李强的学生，2018级硕士研究生夏清涛主要负责PPMS磁性测试，生长样品等。“跟李老师一起做实验不仅仅能增加相关领域的知识储备，更重要的还是发现和解决问题的思维方式。”夏清涛说。每次做实验时，老师和同学们更像是战友一样并肩作战。

“通过这篇论文我们收获了很多，在科学上真正解决了一个问题、探索了一个技术，但这只是一个新的开始，还有很长的路要走。”李强说。他将会和李洪森一起再接再厉把开拓的领域做好做大做强，应用在更多方面，在青岛大学做出更多更好的成绩来。

李强简陋的办公桌似乎更能凸显学者的执着与严肃

在李强和李洪森共同工作的办公室里，在众多书本之间，有这样一个卷轴，打开后映入眼帘的是“知行合一”四个大字。

“我们知道追求科学本质的科研方式是正确的，是自己所热爱的，所以在行动上也要这样做到。”李强和李洪森这样表示，他们也确实这样做到了。（青岛大学报见习学生记者/于石松 周海鑫 姚美因 通讯员/孙竹媛）

责任编辑：杨海涛