伍暉：進軍「電化學」
來源：科技日報 2014-5-21 劉麗
2000年，17歲的伍暉考入清華大學。這個深受做化學老師的父親影響而迷戀實驗室的大男孩，順理成章地選擇了化學工程系的高分子材料化學專業。
從小就喜歡跟隨父親去化學實驗室裡的伍暉，對那些試劑、材料和各種各樣試管、燒瓶有著說不出的喜愛。大二開始就能進入實驗室動手實驗，在他看來是最幸福的事。從此，這個本科生泡在實驗室裡的時間一點也不比研究生短。
除了打好紮實的基礎外，實驗室裡也經常能看見伍暉的身影。大學四年，通過動手實驗，伍暉也做出了幾個成果。用他自己的話說，是「小打小鬧」和「好玩的成果」。不僅如此，他還憑藉其中一個成果在大學生挑戰杯比賽中獲獎。
本科期間的「小打小鬧」，堅定了伍暉走學術道路的信念。畢業以後，他以優異的成績被推送本校研究生。當時他交叉到了材料系，不是高分子材料的背景雖然是一種劣勢，但從另一方面來說，也給他從不同角度做科研的思路。「當時我發現，清華的材料學院的力量非常雄厚。如果把我們在化工，或者有機化學方面的背景，結合到材料學院，將發展出一個很前沿的學科。」
抱定這樣的信念，伍暉繼續材料系跟隨潘偉教授讀博士。博士期間，他負責的一個項目是通過一個傳統的高分子材料——納米纖維的加工手段，進行轉型，應用到無機的陶瓷納米纖維的製備和性能的研究方面。
「這個項目的收穫很大，我們做了很多很有意思的東西，也自由拓展了很多好玩的東西。如各種陶瓷纖維，甚至一些金屬纖維……還有一些功能期間，以及一些仿生表面。」談起項目，伍暉講得頭頭是道，笑起來像個孩子。
博士期間，伍暉不僅沉浸於他的實驗，還把實驗結果上升到理論層面，發表了十幾篇學術論文，其中有一些在比較高端的刊物上發表。他的博士論文還被評為北京市優秀博士論文和全國優秀百篇博士論文。因為這些優異的成績與學術成果，伍暉也被冠以清華大學的學術新秀等頭銜。「從本科時的小打小鬧，到能夠設計科研計劃，繼而做一些具有創新性、獨創性的研究，最後發表論文。這種掌控全程的訓練，對我來說是非常寶貴的。」
2009年，伍暉申請到了美國史丹福大學的博士後。史丹福大學的材料系是雖然只有十幾名教授，但它的學術地位卻在美國排名第三，在材料專業方面，僅次於麻省理工大學和西北大學。在這種「小而精」的學術氛圍濃厚的學校裡，伍暉在年輕的崔屹教授帶領下，進入科研的又一個新階段。
如果說，在清華大學，潘偉教授深厚紮實的積澱對他影響深遠；那麼，在史丹福大學，崔屹教授的激情和闖勁又使他深受感染。兩位導師的不同風格、中西合璧的科研思路，讓伍暉在學術道路上不斷前行。
深厚的積澱和對科研的熱情，讓伍暉在專業領域嶄露頭角。
近年來，伍暉在清潔能源相關的無機功能材料和無機功能納米纖維的結構、功能一體化領域進行了長期的探索，特別是對鋰離子電池電極材料和氧化物納米纖維材料的可控合成組裝、性能、功能及應用進行了系統的研究。
無論是「面向電化學能源存儲的無機功能材料」、「基於納米纖維網絡的高性能透明電極」，還是「功能納米纖維的可控合成與物理性質」，都取得了有創新性的成果。不僅如此，在推進科技成果產業化方面，伍暉也多有建樹。「好玩」的成果，同樣被他廣泛推進到能應用的「好玩」的領域。比如，他通過探索材料的光學性質和材料微觀結構調整對其性能的影響，獲得了具有高柔性、低成本、可大規模製備等優點的高性能透明電極材料，並成功實現了該新型電極在太陽能電池和手機柔性觸控螢幕的應用……這些探索都對納米材料最終進入應用領域具有重要意義。
說起未來的打算，伍暉又興致勃勃地介紹起他正在開展的研究工作——電紡絲一維納米複合纖維電化學能源存儲材料的研究。「鋰離子電池是目前應用最為廣泛的電化學儲能器件之一，具有能量密度高、輸出功率大、無記憶效應等諸多優點，在移動電子設備領域已經得到了廣泛的使用。但是針對未來的智能電網、電動汽車等方面應用的要求，鋰離子電池的能量密度和循環性能尚需要得到進一步提高。因此，新型高容量鋰離子電池電極材料的開發具有重要的科學意義和應用價值，相關研究成為了競爭激烈的學術前沿，世界各國均對此投入了大量的注意力。」
除了電化學存儲材料本身的性能之外，伍暉還注意到一些問題。「目前，報導過的矽納米電極大多採用了複雜、昂貴的製備手段，成本高昂、產量低、工藝複雜，並且難以與現有電池工業結合，不適合在實際鋰離子電池中得到大規模推廣。我們判斷，未來的矽基電極應該具有合理增高的容量，達標的循環壽命，並採用基於低成本、高產率、易於規模化生產的製備方法。」因此，伍暉和他的團隊在新項目中將側重於設計和開發具有穩定電化學循環特性的矽納米電極的宏量製備方法。
「如果成功，這個課題將同時在基礎電化學理論和高性能電池的應用開發方面帶來很大的價值。」伍暉笑道。