2021年12月21日来自美国斯坦福大学的崔屹教授以及其他研究者在《Nature》发文刊登其课题组在锂电池研究领域的最新研究成果:“Dynamic spatial progression of isolated lithium during battery operations”。

 

 

该论文基于电解液中电场的动态极化，证明了i-Li在电池循环过程中具有高度敏感性。具体来说，锂金属的沉积和剥离同时发生在i-Li的两端，导致其在充电（放电）过程中向正极（负极）空间发展。仿真结果表明，i-Li的发展速率主要受其长度、方向和外加电流密度的影响。此外，成功地证明了在Li-Cu电池中具有超过100%的死锂恢复，并实现了循环寿命更长的LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2（NMC）-Li全电池。

 

而就在今年5月份，因无法获得原始数据以及实验结果无法重复，崔屹教授团队撤回了曾于2018年12月17日发表的一篇题为“Theory-guided Sn/Cu alloying for efficient CO2 electroreduction at low overpotentials”的论文。

 

据了解，这是Nature Catalysis首篇被撤稿的文章。

 

崔屹，纳米材料科学家，斯坦福大学教授，安普瑞斯（Amprius）、4C Air两家科技公司的创始人。1976年出生于广西来宾，1998年获得中国科学技术大学应用化学专业理学学士学位。2002年在哈佛大学获得博士学位后，跟随加州大学伯克利分校的Paul Alivisatos教授开展博士后工作，2004年入选世界顶尖100名青年发明家，并在2005年成为斯坦福材料科学与工程学院助理教授，2010年擢升为副教授并获得终身教职，2016年，崔屹晋升正教授。

 

 

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学科交叉，斜杠青年

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1998年从中国科学技术大学本科毕业后，崔屹获得了美国哈佛大学化学材料专业硕博连读资格及全额奖学金，师从材料科学家Charles M. Lieber。在Lieber教授的团队，崔屹第一次接触到了纳米技术。当时的他也不清楚纳米能干什么，只是朦朦胧胧有一种直觉——这个领域有前途。2005年，崔博士到斯坦福大学任教，受到劳伦斯伯克利国家实验室主任朱棣文博士的启发，他开始着手将纳米技术用于电池的研究项目。崔博士和他团队的研究目标极其简单，就是希望手机充一次电能待机很久，电动车充一次电能跑很远。

 

崔教授所在的研究团队希望能发明硅负极材料来代替当时的碳材料，以实现延长电池的续航时间。从那时起，崔屹用来解决问题的尺度就一直极其微小——以纳米为单位。利用这一微小尺度上的问题解决方式，崔屹教授开创了纳米和锂电池结合的新领域，攻克了一个又一个技术难题，突破了一个又一个科学的边界。

 

崔教授及其团队不仅完成了高能量密度的硅负极电池的研发，还制造了能过滤99% PM2.5又具有良好透气性的口罩、具有红外线可透性的快速散热的智能布料，这些无一不是利用纳米技术发明创造的。看到崔屹教授的成果，行业内许多专业人士开始转变其看待纳米技术的态度，也纷纷将目光投向这个领域的研究与发展。崔屹教授在科研上不畏险阻、不怕困难，引领学术领域的潮流。

 

崔屹教授并不想止步于学术上的成就。在崔教授看来，科研结果要服务社会，不仅要做基础科学的研究，也要做解决社会痛点的研究。崔教授想从工艺上把纳米材料的生产成本降下来，让更多人用得起纳米材料。自然而然地，身在硅谷这个创业圣地的崔教授产生了创办公司使得自己的技术商业化的想法。

 

于是，2008年，专门开发和生产新型电池材料的安普瑞斯（Amprius）成立了；2015年，生产新型口罩的4C Air也被创立。对于崔屹来说，因为创业，他可以拥有更为广阔的视野，选出更好的研究课题，这样做科研的时候也更带劲。

 

虽然身兼科研、教学和办公司三方职责，不过，掰开揉碎地来算，崔屹教授一直都是将绝大部分的心血和热情放在在学术研究上，尽管创业和教学也是他非常喜欢做的事情。

 

 

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虚怀若谷，躬行实践

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崔屹教授第一次创业的时候，他还是一位走纯粹学术路线的科学工作者、一位从未接触过商业市场的老师。2008年，他发明了硅负极材料并在《Nature Nanotechnology》上发表了研究成果。

 

据测算，这一材料的发明能帮助电池能量密度提高30%至80%。一时间，资本闻风而动，风投界和实业界的人纷纷来找崔屹教授。在与各界人士的聊天之中，崔屹教授意识到了时机的成熟，于是趁着好势头，也顺从服务社会的本心创办了Amprius公司，公司创办的目的主要是促进崔屹教授发明的硅负极材料产业化。

 

刚开始，商业社会的运作模式确实令一位科学家十分摸不着头脑。但是凭借着科研和学习经历中训练出的强大的学习能力，崔屹教授像海绵一样不断在实践中汲取经验。开董事会的过程中，如果产生了任何疑惑，崔屹教授都会及时提问请教，一起开会的投资人也就一点点把投资专业知识教给了他。在这一来一回的交流中，崔屹教授的商业思维也就日渐成熟。他总结出自己所专注的技术型公司的两大要点：一个方面是技术本身，另一个方面就是“找人”。

 

崔屹看到了太多的因为没找对人而垮下去的科技创业公司，因此崔屹在选择自家公司的职业经理人时格外慎重。他意识到，对身兼数职的他来说，有一个可靠的职业经理人来管理公司非常重要。他会在百忙之中亲自面试职业经理人候选人。对他来说，面谈的过程，就是一个积累与思考的过程。有一次，大概谈到第八个候选人的时候，崔屹教授觉得就是他了——他比参加面试的其他人都让人感觉靠谱。因为从创办公司到带领公司上市，那位候选人能清晰地告诉崔屹教授一步一步怎么做，而不仅仅是泛泛之谈。事实胜于一切雄辩，具备实战经验的人确实会比纸上谈兵的人更专业可靠。

 

谈到技术，崔屹教授的投入一直都比较多，早些时候崔教授每周会去公司一天。前瞻性的研究没法在公司做，主要在斯坦福实验室来完成，公司的研发部门主要是解决具体的实际问题。现在公司团队已经比较成熟，规模化生产也走上了正轨，崔教授就可以在董事会和技术层面投入更多时间和精力了。对崔教授来说，做公司就像养孩子一样，从婴儿开始，一点点地慢慢培养，要很有耐心地解决遇到的各种问题。

 

2011年Amprius利用其专有硅基电极技术筹集了2500万美元，为下一代锂离子电池商业化做好铺垫，其中主要投资者包括IPV Capital（中国上海）、Kleiner Perkins Caufield & Byers（美国加州门洛帕克）和钱能基金（中国无锡），同时参加这与一轮融资的还有三叉戟资本、Dr. Eric Schmidt与斯坦福大学。Amprius首席执行官孙康表示通过此轮融资使得Amprius有足够的资金部署其第一个商业产品，验证产品的制造流程，并在全球范围内发挥作用。

 

Amprius于2013年5月推出了第一代电池，并以1,850毫安时（580瓦时/升）电池和4,060毫安时（600瓦时/升）电池为基础，为智能手机和平板电脑原始设备制造商的系列产品提供电池保障。Amprius的第一代电池由硅阳极制成，而不是硅纳米线阳极。

 

2014年Amprius在C轮融资中筹集了3000万美元，以继续开发“使用硅纳米线阳极的紧凑型锂离子电池”。如今Amprius为电池性能设定了新标准，其设计并生产了世界上能量密度最大的锂离子电池，该电池使用了Amprius的专利硅纳米线阳极，与传统电池相比可将能量密度提升高达50%。Amprius的电池能量密度可达500瓦时/千克，凭借其超高的能量密度和出色的循环寿命，可使飞机、无人机、卫星和航天器等飞得更久更远。特斯拉（Tesla）的首席执行官埃隆·马斯克曾在Twitter中表示“400瓦时/千克并具有高周期寿命的电池可能在3-4年间迎来批量生产”，这种高循环寿命下的能量密度可以使具有商业竞争力的电动飞机成为可能。

 

2020年，正在研发硅纳米线技术的电池公司Amprius将其总部迁到了距离特斯拉在弗里蒙特的Roadrunner电池工厂只有几百英尺的地方。不难想象在未来可能会迎来Amprius与特斯拉的深度合作，也许特斯拉有朝一日会凭借Amprius制造的电池制造电动飞机。

 

创立第一个公司是崔屹教授的一次大胆的跨界尝试，在这次实践中他收获颇丰。

 

 

 

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二次创业，扬帆起航

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第一家公司成立的几年之后，崔屹教授在着手创办第二个公司4C Air的时候，从确定合伙人到搭建团队，一切都更快、更准、更稳了。到2017年，4C Air的技术团队已经初步完成搭建，美国和中国两边办公区的CEO也都确认了人选，产品上市蓄势待发。在4C Air，崔屹教授也是刚开始亲自管理很多事情，然后逐渐放手让CEO来管，这样崔屹教授就有更多时间做他的主业——教授。

 

4C Air在创办的次年就获得了700万美元的首轮融资。2020年崔屹教授在LinkedIn个人主页发文称其与1997年诺贝尔物理学奖得主、第12任美国能源部部长朱棣文教授共同创立的4C Air公司正式推出史上透气性最好且过滤效率高达95%的AireTrust KN95纳米口罩，这意味着崔屹教授又一项科研成果成功跨越基础研究来到商业化应用，这一过程仅用了5年时间。这种新型口罩采用了4C Air公司的BreSafe纳米纤维过滤材料和技术，可以有效过滤空气中95%以上的危险颗粒，例如细微颗粒物、细菌、病毒等有害物质。而且，该口罩的透气性要优于目前市场上N95口罩，在保障个人呼吸安全的同时，又能让人保持戴口罩期间的舒适感。

 

值得一提的是，崔屹教授公司研发的AireTrust KN95纳米口罩还达到了2020年发行的《呼吸防护自吸过滤式防颗粒物呼吸器》最新国家标准---GB2626-2019。

 

 

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高校助力，创业自由

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崔屹教授的求学经验十分丰富，在哈佛、加州大学伯克利分校、斯坦福这些世界顶级名校都学习过。不过，在他看来，创业氛围最浓厚的，非斯坦福莫属。当崔教授总结起自己的成功经验的时候，总是不会忘记感恩斯坦福大学开放包容的自由之风。

 

现在，斯坦福大学的教授创业其实不需要斯坦福专利办公室提供什么帮助，因为硅谷和斯坦福的资源是流动的，技术、资本、人才都会自动去匹配。上个世纪50年代，当时的Terman教务长，鼓动了Hewlett和Packard创建惠普，创办了斯坦福科技园，鼓励创业，推动了硅谷的形成和繁荣；经过几十年的发展，斯坦福的创业文化已然十分成熟，硅谷也成为了创业者的天堂。现在的斯坦福根本不用做什么，只要给教授足够的自由就好了。但恰恰是自由这一点，对于创业者来说才是至关重要的。

 

崔屹教授发明的所有专利都归斯坦福拥有，这是崔屹教授作为雇员和学校的契约。崔屹教授要开公司，把专利的使用权从学校拿出来的时候，需要交一小部分钱做专利使用费，约定把未来盈利收入按照一定比例交给学校，学校还可以以专利的形式在公司持有少量股份，同时保留一定的跟投权——公司融资的时候，斯坦福大学的基金可以以一定比例投资。就像当年谷歌创办的时候，使用了斯坦福的专利，所以斯坦福拥有谷歌公司的股份。

 

 

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总 结

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1. 发现机会，坚持不懈。当崔屹教授第一次接触到纳米材料的时候，他就觉得这个研究方向很有前途，并在很多人都不看好的情况下选择了坚持，最后取得了成功。

 

2. 学科交叉，学无止境。在崔屹教授已经在学术科研取得了举世瞩目的成就后，他并没有止步于此，而是努力学习商业知识，伴随公司一起成长，开阔视野，增加知识储备。对于学习与研究，他永远在路上。

 

3. 创业者需要自由。崔屹教授曾总结到，斯坦福大学的创业机制和文化是非常值得学习和借鉴的——斯坦福鼓励教授和学生创业，不设障碍。也恰恰是斯坦福给予的自由，成就了无数像崔屹一样的成功创业者。