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2025优秀毕业生XII:豆佩瑶
Published On:2025-12-28

豆佩瑶2021本科毕业于兰州理工大学金属材料工程专业。出于对材料学科的浓厚兴趣与钻研精神,她选择在本校继续深造,并于2025年获得材料工程专业硕士学位。硕士阶段,她以新型能源材料为研究方向,聚焦于水系锌金属电池器件,开展基于预嵌工程对水系锌金属电池正极材料电化学性能优化的研究相关成果发表在期刊《Journal of Alloys and Compounds》上此外,还参与研发专利(一种Al-Ga合金的电火花沉积修复方法和电极)展现出扎实的科研能力与学术水平。读研期间还获得研究生学业奖学金三次,“互联网+”院级三等奖“优秀学生干部”,“优秀志愿者”等。毕业后,以其优异的学术成果和突出的科研潜力,成功入职成都方大炭炭复合材料股份有限公司,开启她的工作生涯。

成都方大炭炭复合材料股份有限公司

          成都方大炭炭复合材料股份有限公司(简称成都炭材)是辽宁方大集团实业有限公司旗下上市公司方大炭素新材料科技股份有限公司的子公司。辽宁方大集团实业有限公司是一家以炭素、钢铁、医药、商业、航空五大板块为核心的跨行业、跨地区、多元化、具有较强国际竞争实力的大型企业集团。所属公司分布于北京、上海、天津、重庆、辽宁、甘肃、江西、四川和海南等三十余个省、市、自治区,总资产4000多亿元,拥有员工近13万人,2024年销售收入超3000亿元。成都炭材始建于1993年,主要从事等静压石墨等新型碳材料产品的研发、生产、经营,拥有等静压石墨自主知识产权,并获得多项国家发明专利,是中国等压石墨研发、制造龙头企业,荣获工信部专精特新小巨人企业称号。公司产品广泛运用于航空航天、太阳能光伏与半导体、通信光纤、核电等各个领域。

公开发表的代表性学术成果及简介

Peiyao Dou, Yuan Li, Lei Zhao, Shengtao Niu, Yanci Wang, Fen Ran*. Intercalation Mechanism of Surfactants in Vanadium Pentoxides Interlayer Framework for Improving Electrochemical Performance of Zinc Metal Batteries[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2025: 180992. (影响因子6.3;中科院2

 

锌金属电池凭借资源储量丰富、环境友好且成本低廉的显著优势,成为储能领域极具潜力的发展方向,引发研究人员的广泛关注。然而在低电流密度下,锌金属电池常用的钒基正极材料始终面临倍率性能不佳锌离子(Zn2+)扩散缓慢以及循环过程中易发生结构坍塌的核心难题,这一问题严重制约了其工业化落地进程。针对上述痛点,豆佩瑶创新性地选取三类典型表面活性剂开展改性研究,分别以聚乙二醇作为非离子型、十二烷基苯磺酸钠作为阴离子型、十六烷基三甲基溴化铵作为阳离子型表面活性剂,通过水热法结合空气氛围下的热处理工艺,将其精准嵌入五氧化二钒的层间骨架中,并系统探究了不同类型表面活性剂在正极材料中的嵌入机制。其中,聚乙二醇以分子交叉形式嵌入的改性效果最为突出,不仅使五氧化二钒正极获得了稳定的微观结构,还显著提升了Zn2+的迁移速率,电化学性能远超另外两种表面活性剂改性的材料。该改性正极在0.2 A·g-1的低电流密度下,展现出342.3 mA·h·g-1的优异倍率性能;即便电流密度提升至5.0 A·g-1,仍能保持173.8 mA·h·g-1的良好容量输出,经过700 次循环后,容量依旧维持在理想水平。此项研究为解决钒基正极材料的固有缺陷提供了切实可行的新思路,为锌金属电池的工业化推进奠定了重要基础。


2025届硕士研究生学位论文答辩会

采访环节

问题一:当初为什么会选择这个硕士研究方向?这个领域最吸引你的点是什么?

选择锌电作为研究方向,并非一个偶然的决定,而是源于一个层层递进的认知过程,其核心可以概括为:我看到了它在连接能源革命与日常生活、解决人类关键挑战中的不可替代的桥梁作用。吸引我的是储能技术是解决这些问题的关键“钥匙”。而在众多储能技术中,电化学储能器件(如电池、超级电容器)因其高灵活性、可模块化、快速响应和便携性,展现出无与伦比的潜力。它不仅是电网侧的“稳定器”,更是我们每个人手中智能设备、未来电动汽车的“心脏”。这种从宏观能源电网到微观个人电子设备的全尺度影响力,是具有巨大潜能的。水系锌金属电池的应用潜力极大,它安全无毒、成本低,还能规避锂电的热失控风险,是大规模储能的理想候选之一。但正极材料一直存在容量衰减快、离子传导慢的痛点;另外预嵌工程这种改性方法特别有针对性,能从根源上优化材料结构、缓解充放电时的体积膨胀,精准解决核心问题。 

问题二:研究过程中遇到的最大困难是什么?最后是怎么攻克的?

在研究过程中遇到的最大困难是刚开始入门难,因为接触了一个全新的领域对我来说既是动力也充满挑战。起初对于文献阅读存在很多不理解的专业词汇,以及从未涉猎的实验仪器及表征测试,因此需要花费更多的时间去学习与理解。并且刚开始对于专业文献的阅读量和阅读时间都没有养成良好的习惯。当文献卡壳时,我会先关注公众号及文献推送平台对此篇文献的解读,然后对于其中的专业词汇或者试验方法进行大量调研,从高质量综述文章开始一点一点理解,然后进行细剖,将一篇文献反复阅读反复理解记忆,从标题摘要到引言结论再到实验讨论一部分一部分精读,将自己的理解记下来。并且要养成每天阅读文献的习惯以至于不会造成阶段性遗忘。

问题三:对比入学时的自己,你觉得这几年在科研能力、心态或思维方式上,最大的变化是什么?

入学时,我认为科研能力就是熟练操作仪器、按照标准流程完成实验、复现文献结果。我关注的是“怎么做”,是一个执行者追求一次成功的实验因此每次实验失败对我沉重的打击,极大地动摇我的信心,觉得是自己不够好、不够聪明。经过三年的研究生生活与学习,我深刻地理解了科研的本质就是在不确定性中探索。失败不再是结果,而是最重要的数据。并且真正的能力在于当标准方法失效时,你能否设计和组合新的方法来回答你的科学问题。这种创新的能力,是我学生时最宝贵的财富。

问题四:对师弟师妹毕业求职,有什么宝贵的建议吗?

找工作时,要尽早开始,千万不要有“等我做完实验或写完论文再准备”的想法。想要拿到理想的Offer,就要像做文献调研一样去研究求职信息,不能放过任何一个机会。同时要多问问已经工作的师兄师姐,得到的信息会比招聘简章明了多,这样就可以精准定位想要的offer。最后,别因为被拒几次就怀疑人生,找工作跟谈恋爱一样,看对眼需要点儿运气,稳住心态,你的价值绝不只是一纸offer决定的。

问题五:在兰州理工大学的培养体系中,你认为哪些方面对你的成长最为关键?有什么想对母校和导师说的?

学校从实习时亲手操作,到专业实验课上反复强调的规范、安全和数据处理,而且非常注重培养学生的动手能力和工程直觉。这打破仅停留在理论推演与仿真模拟的研究局限,而是能真切触摸材料的独特特性、直面工艺的实际难度、感知设备的应用边界。这种“接地气”的训练,让我在后续的研究和工作中,提出的方案更具可行性和成本意识,能更好地与产业对接。

我非常幸运,遇到了一位认真负责的导师。冉老师不仅在学术上为我指点迷津,更在为人处世上树立了榜样。冉老师既是老师,又是朋友,在我们科研道路上付出了许多。课题组最珍贵的,莫过于师兄师姐带师弟师妹的优良传统 ——这份不断延续的 “传帮带”,早已酿成了温暖又扎实的团队氛围。在这里,没有人是孤军奋战:我们会一起泡在实验室里,从仪器操作的细节到实验数据的校准,师兄师姐总会耐心分享经验;会围坐在一起开组会,针对课题瓶颈各抒己见,哪怕是青涩的想法也能得到细致点拨,这样结下的情谊和集体智慧,对我的成长至关重要。

特别感谢冉老师的包容与教诲。冉老师严谨的治学态度和举重若轻的处世智慧,将是我一生学习的榜样。衷心祝愿冉老师身体健康、工作顺利、桃李满天下。同时也要谢课题组包容与陪伴,让我从青涩忐忑变得从容自信。祝课题组越来越好,文章多多,更上一层楼。

 

本文作者:宋芳榕

编辑人员:汪晓文

审核老师:冉奋老师