科研报国家 奋进新时代 ——记江汉大学湖北省工程研究中心主任解明教授

20年前，他踏上了出国深造之路，留学海外，奋发图强，立志学有所成。

10年前，他响应祖国的召唤，回到家乡，艰苦创业，心系科技报国。

如今，他在自己的研究领域，取得了一系列优秀的科研成果，成功创办了两家高科技企业，并将这些成果进行转化。在产业化的过程中，不断实现创新突破，将科研成果书写在了祖国的大地上。

他就是国家高层次海外特聘专家、江汉大学光电材料与技术学院特聘教授、湖北省工程研究中心主任、宁波柔创纳米科技有限公司董事长解明。

 

 

解明在能源转换与存储方面的应用研究上取得了多项重大进展。通过产、学、研、用相互促进，他在微纳米颗粒表界面原子制造技术与装备、高功率储能器件用纳米纤维隔膜等领域实现了诸多突破，两项成果均打破了国外“卡脖子”技术垄断，实现了产品进口替代，为推动我国新能源储能器件技术与产业发展做出了积极贡献。

心怀梦想 远赴海外

江汉炳灵，世载其英；代生贤哲，汉黉独秀。湖北自古人杰地灵，是楚文化的发源地，史称“荆楚之地”。楚文化蕴含的栉风沐雨、荜路蓝缕、锐意进取、不断开拓的精神，滋养了这方土地上一代又一代的优秀子民，产生了无数青史留名的优秀人物。

一方水土养一方人，解明是一位土生土长的湖北武汉人，从小耳濡目染，志向高远。2000年，他以优异的成绩考入北京理工大学光电工程专业，在学海中遨游，不断了解前沿科技动向，积累了知识与能力。为学习和掌握更多更先进的科学知识与技术，2004年，解明以优异的成绩和出色的研究能力，获得美国高校的全额奖学金，攻读材料物理专业。

在美国学习期间，解明接触到了世界最前沿的理论和技术，在纳米技术、热电材料和锂电池材料等领域积累了丰富的知识与经验。博士毕业后，他先后在美国能源部阿贡国家实验室、新能源国家实验室和科罗拉多大学从事纳米材料在能源转换和存储等方面的研究和应用，并取得了多项成果。

面对斐然的科研成果和业内的知名度，解明本可留在美国国家实验室继续进行研究，经费有保证，能较快出成果，或进入大公司研发中心，获得较高收入，名利双收。但是，他毅然选择回国，决心用自己的科研力量为祖国的发展尽一份力。

回国创业 打破垄断

2014年，解明正式回国，立志将多年来积累的知识和技术与国家需求相结合，致力推动国内相关领域的科技进步。“万丈高楼平地起，一砖一瓦皆根基。”回国初期，他婉拒了多家高校的邀请，拿出自己的积蓄在武汉和宁波分别创立了公司，从无到有组建研发团队。他根据当时国内高功率储能器件隔膜完全依赖进口的现实，开始了探究如何实现此类隔膜的进口替代。

制备超级电容器和高倍率电池需要使用高性能隔膜材料，但国内一直无法生产满足低克重、高孔隙、超薄纸隔膜，因而用于风力发电、轨道交通、电力电网等大型储能器件的隔膜长期依靠进口。为打破国外技术垄断，实现自主研发和生产，解明带领团队攻坚克难、一路突围。他们抓住微纳米复合纤维隔膜生产关键技术及其在高功率储能器件中应用这个难题，经过多年攻关，终于成功研发出超薄微纳米纤维多层复合隔膜材料，不仅提高了隔膜与电极之间的界面兼容性，解决了高效制备及孔隙结构可调控技术难题，使隔膜性能显著提升，而且实现了规模化生产。他们还研发出了纳米纤维隔膜层间复合技术，有效提升了隔膜性能及其应用范围。

解明团队研发生产的隔膜经国内众多下游厂家的多轮检测并导入型号产品，成为国内首家实现进口替代的超级电容器隔膜供应商。公司先后获授“科技创新贡献奖”、湖北省科技进步二等奖、中国发明协会创业创新一等奖等殊荣。目前，公司已累计完成5轮过亿元的融资，在宁波和武汉设有生产研发基地，建有宁波市纳米纤维膜企业技术中心，拥有齐全的纳米纤维膜制备和表征设备。公司还获批工信部“2023年产业基础再造和制造业高质量发展专项”。采用解明团队开发的纳米纤维隔膜的混合型超级电容及高功率锂离子电池已应用于风电变桨系统、储能一次调频调峰、轨道交通、3C电子等领域，未来纳米纤维隔膜还将应用到钠离子电池、大型储能电池、矿山机械、电工工具、动力汽车等相关领域和场景。

 

 

开拓创新 产业报国

解明始终坚持科研成果必须产业化才能为社会经济发展提供推力。回国以来他不断在科研上开拓创新、厚积薄发，在产业报国之路上取得一个又一个突破性成果。微纳米颗粒表界面原子制造技术与装备项目则是他取得的另一项重要成果。

原子层沉积（ALD）是一种在气相中使用连续化学反应的薄膜形成技术，具有优异的可控性和保型性，被广泛应用于半导体产业。但该技术一般针对平面物体的薄膜沉积，由于微纳米颗粒材料易团聚，且气态前驱体难以渗透到粉体内部与每个颗粒表面充分接触，因而难以对粉体材料实现均匀且致密的批量包覆。

早在2000年初，美国就开始该技术在颗粒表面包覆的工艺与装备研究，并将成果应用于飞船热障涂层颗粒改性及卫星电池正负极材料的包覆，但相关技术和装备对中国出口需要特别许可。为打破其技术垄断，解明在国内首次提出了微纳米颗粒表面极限构筑／极限调控／极限制造（3E）概念，创新性地将半导体行业中的原子层薄膜沉积技术和化工制造中的大规模多相混合技术相结合，带领团队设计并开发了“级进式”空间型ALD粉体包覆设备，利用空间换时间的理念，攻克了大批量粉体表界面原子制造的技术难题。同时，通过对于前驱体用量的实时在线原位监测，使前驱体利用率达到95％以上。该成果实现了耐高温抗腐蚀金属材料以及基于ALD精准纳膜包覆掺杂（PNCD）工艺，提升了锂电池正极材料在高电压下的稳定性。相关成果在电池、导热和航空航天等领域得到了成功应用，使我国成为继美国之后世界第二个实现该技术产业化的国家。

解明回国已有10年时间，在产业化和进口替代方面虽取得了优异成绩，但他并没有停下脚步，而是希望以应用为导向，向机理延升，促进产品性能进一步优化和提升。2020年解明作为特聘教授加入江汉大学开展新能源材料表界面工程机理研究。他带领课题组组建了新能源材料表界面调控技术与装备湖北省工程研究中心，以新能源材料的表界面原子制造重大需求为导向，在现有装备基础上探索针对微纳米粉体材料的表界面调控手段和装备，包括湿法喷雾、声共振、高温气相沉积、低温原子层沉积等包覆方式，来实现批量放大和产业化落地。

教书育人 匠心筑梦

作为江汉大学光电材料与技术学院特聘教授，除了日常繁忙的科研工作外，解明还担负着教书育人、为国家培养优秀科研人才的重任，并且坚持着“教育为本、立德树人”的信念，他不忘使命、不负初心，同样在教育事业上也取得了丰硕的成果。

 

解明教授（左二）与本科生张子栋（左一）和成一铭（右一）讨论离心旋转场ALD装置

 

在教育学生过程中，解明用心良苦，他将自己曾在国内外求学和研究期间的经历，融入到对学生的培育中，同时，他要求学生时刻关注科技前沿动向，养成敏锐的目光、开阔自己的视野，并保持积极向上的心态，用心去探索和发现，这样才能形成先进的思维方式，从而提高学习能力。

在人才培养模式上，解明注重培养学生的创新能力，他在研究教学理论与措施、保障教学质量等层面不断尝试，他从不拘泥于教材，他用别开生面的课程、丰富多彩的互动模式，并指导学生进行科研实践，寓教于乐、由浅入深地带学生们走进了科学的世界。

桃李不言下自成蹊，在解明的悉心教育下，多年来，他已经培养出一批又一批真正具有独立思考和创新能力的优秀科研人才。“教学的快乐”和“科研的乐趣”一样，充实着解明的人生，看着很多学生都走上了科研领域的更高处，看着他们在科研道路上越走越远，他甚感欣慰，现如今，解明可谓是桃李满天下。

 

解明教授（左二）与研究生李孟俊（左一）、沈华森（右二）和田喻男（右一）讨论提升纳米纤维隔膜性能

 

近日，解明还获评了2023年度武汉统一战线“同心奋斗者”称号，正所谓“科研教育结硕果，砥砺前行再扬帆”。解明不会停下脚步，他将保持“躬耕教坛、强国有我”的志向和抱负，坚守三尺讲台、潜心教书育人，始终将教学和科研作为高质量发展的智力支撑和动力源泉，为国家培养科技创新型人才。

振兴中华，吾辈之责。当今世界正处于百年未有之大变局，中国也处于近代以来最好的发展时期，这是最好的奋斗时代。解明决心继续奋战在科研前线，踩着时代发展的鼓点，不断持续探索、开拓创新，同时，培养更多高素质的科研人才，为建设科技强国奉献力量，不断写就科研报国新篇章。文／张玮