电极材料作为电化学能量存储与转换器件的核心，直接决定电池的综合表现。其中，介孔材料凭借其独特的结构优势，在吸附、催化、能量存储等方面性能突出，正日益成为电极制造中的重要选择。
复旦大学智能材料与未来能源创新学院赵东元院士团队研发的介孔材料正在多领域发挥重要作用。同时，团队积极探索产学研融合机制，加速推动科技成果产业化，以实际行动服务国家战略。位于上海宝山的吴淞材料实验室，是赵东元院士推动“科研＋产业”协同发展的重要平台，目前已成功孵化出复安绿能科技有限公司等创新企业。
被称为“造孔之人”的赵东元，在介孔材料领域发表论文与引用率曾位列全球第一，其领衔完成的项目“有序介孔高分子和碳材料的创制和应用”荣获国家自然科学奖一等奖，并创造出20余种以“FDU”命名的介孔材料，应用于生产生活的方方面面。
能否介绍一下您的“造孔”技术的主要应用？
赵东元：我们“造孔”技术最早的应用场景是石油化工领域。传统石油加工过程中，重油、渣油的利用率低且污染较大，而介孔材料的高比表面积和催化活性，能够实现重油的高效裂化和定向转化。我们研发的核壳结构介孔分子筛催化剂，在齐鲁石化年产56万吨的重油催化装置中，已实现了千吨级生产与长期工业应用。若这项技术在全国推广，预计每年可为中石化体系增产约150万吨高品质油品。面对新能源汽车增多、油品需求减少的趋势，我们正在研究能否通过石油加氢裂化，定向、高选择性地直接转化成所需的化学品，而不仅仅是油品；在新能源电池领域，我们也开发了很多新型材料。
介孔材料在新能源电池行业中有哪些优势？
赵东元：新能源电池的续航与安全性是行业痛点，硅材料作为负极具有极高的理论容量，但体积膨胀率大、循环稳定性差的问题长期难以解决。我们开发了有序介孔硅碳复合材料，利用介孔碳的结构优势，将硅材料嵌入介孔碳的孔道中，孔道能够为硅的膨胀提供缓冲空间，显著提升电池的稳定性和循环寿命。
水系锌电池和常见的锂钠电池有什么不同？
晁栋梁：锂离子电池能量密度高，但锂的活泼性导致其安全性不足，电动车起火事故频发，且低温性能差。我们的水系锌电池以锌为核心元素，可填补锂离子电池在安全敏感场景的应用劣势。未来，水系电池与锂钠电池将是优势互补的格局。
吴淞材料实验室目前主要的工作是什么？
赵东元：我们在这里已重点开展了两项工作：一是利用人工智能优化材料设计与工业放大流程，二是搭建水系电池材料的百公斤级中试生产线，以实现实验室技术与规模化生产的直接衔接。上海是国内电池产业资源高度集聚的城市之一，旺盛需求持续驱动新研发，这正是我们的产业优势所在，也让我们有了更广阔的发展空间。
AI在你们的研发过程中发挥着怎样的作用？
晁栋梁：在电池研究中，AI 正为我们大幅优化材料筛选、电解液配方设计、电池寿命与容量预测、失效分析等核心环节，相关工作效率提升超千倍。同时，我们在科研过程中积累的多维度电化学数据，也为多孔材料大模型与多模态智能体的训练提供了关键数据支撑，反向推动 AI 在能源材料领域的功能迭代升级，形成“科研需求-AI优化-数据反哺”的双向赋能。
复安绿能的产品在水系电池领域有哪些优势？目前产业化情况如何？
晁栋梁：复安绿能脱胎于复旦在安全绿色能源领域的开创性研究，应国家发展新一代安全电池技术的战略需求而生。我们水系锌电池的核心优势源于材料技术的突破，可实现高活性与长循环稳定性。在风电储能、应急、航运等领域均有应用，可增强能源稳定，助力企业降本，促进绿色航运升级。
在您的理想里，介孔这一领域发展到极致是什么状态？
赵东元：我的理想就是随心所欲的创造。将来我们或许能够用介孔材料去制造DNA和RNA，而且不再需要漫长的探索、试错过程。我平时会试着把有生命的多巴胺做成介孔结构。看到图谱，我总要欣赏半天才放手。再给我20年，我真的想去探索，不仅要把介孔材料连接到心脏，还要连接到人体的每一寸组织。
实习记者 谢蕴
通讯员 周惠仪
