喀麦隆女博士娜奥米在武汉科技大学研发出新型铁掺杂型钴酸镍材料，成功抑制锂硫电池的“穿梭效应”，大幅提升电池性能，为新能源技术突破奠定基础。
一位来自喀麦隆的女性科学家，在武汉的实验室里解决了困扰全球能源界数十年的难题。长江日报讯 在武汉科技大学的一间实验室内，一位来自非洲喀麦隆的女博士正专注地调整着仪器。她手中看似普通的纳米材料，即将解决锂硫电池领域最大的技术障碍——”穿梭效应”。
娜奥米（Songwe Selabi Naomie Beolle），这位不远万里来到中国求学的女科学家，通过设计一种新型铁掺杂型钴酸镍材料，成功抑制了长期困扰锂硫电池发展的”穿梭效应”，在特定实验条件下使锂硫电池比容量相较于理论容量提升了113.7mAh/g。
锂硫电池：能源存储的”圣杯”与它的”阿喀琉斯之踵”
锂硫电池被科学界公认为最具前景的下一代电池技术。与传统锂离子电池相比，它具有无可比拟的优势：理论能量密度高达2600W·h/kg，是现有锂离子电池的10倍；硫元素成本低廉、储量丰富、环境友好。这意味着未来电动汽车可以续航更长，手机可以数周不充电，无人机可以在空中停留更久。
然而，数十年来，锂硫电池的商业化道路一直被一个技术难题阻挡——那就是”穿梭效应”。
在锂硫电池充放电过程中，会产生可溶于电解液的多硫化锂中间产物。这些物质会穿越隔膜到达负极并沉积，无法参与后续反应，导致电池容量快速衰减、循环性能差、续航能力降低。就像一个有漏洞的容器，无论注入多少能量，都会悄悄流失。
非洲女儿的中国追梦路
娜奥米来自喀麦隆，先后在该国马鲁阿国家高等工程学院可再生能源专业拿到学士和硕士学位。2020年，她怀揣着科学梦想来到武汉科技大学攻读博士学位。
“选择来中国学习是因为中国在可再生能源领域的研究处于世界前沿。”娜奥米在接受采访时表示，”而且武汉科技大学在材料科学领域有着雄厚的研究实力。”
语言障碍、文化差异、科研压力……这位非洲女孩在异国他乡面临着诸多挑战。但她从未退缩，在导师周盈科教授的悉心指导下，她很快融入了实验室的科研环境，并选择了锂硫电池这个具有挑战性的研究方向。
千百次失败后的突破
科研之路从来都不是一帆风顺的。在制备催化剂材料的过程中，娜奥米经历了一次又一次失败。
“有时候连续几周的实验都没有任何进展，那种挫败感真的很强烈。”娜奥米回忆道，”但我始终相信，只要方向正确，坚持不懈就一定能找到解决方案。”
转机出现在她尝试向钴酸镍中添加铁元素时。实验证明：铁掺杂型钴酸镍可以将锂硫电池中”乱窜”的多硫化锂牢牢锁在电池正极，相较于传统的吸附方式更加牢固，从而平衡了电池正负极的电压差，保证了电力稳定输出，提高了锂硫电池容量和寿命。
但这还不够。娜奥米进一步调控了钴酸镍纳米线的尺寸和晶体结构，提升多硫化锂转化反应的催化效率，缩短其在电解液中的停留时间，降低其溶解的概率，加速多硫化锂的转化。
“多硫化锂在电解液中停留的时间越长，溶解和跨膜迁移的风险就越高。我们的材料就像是一个高效的’交通警察’，指挥多硫化物快速通过反应路径，避免它们’乱穿马路’。”娜奥米形象地解释道。
开辟新能源领域的新方向
据项目课题组教师田小慧介绍，掺杂型钴酸镍是锂硫电池领域的创新，为解决多硫化物穿梭效应和提升电池整体电化学性能开辟了新方向。
“这项工作的重要性在于它提供了一种全新的思路来解决穿梭效应问题。”田老师评价道，”目前该项目还处于基础研究阶段，在实验室中实现了小型电池制作，后续会进一步进行实体电池的研究，为商业化应用提供基础。”
目前，娜奥米已以第一作者身份在《化学工程学报》（Chemical Engineering Journal）等国际权威SCI期刊发表了5篇学术论文。今年6月，她已通过答辩获得武科大博士学位。近期，她将前往中南民族大学化学与材料科学学院进行博士后研究工作。
科学无国界：中非科研合作的典范
娜奥米的故事是中非科研合作的一个缩影。随着”一带一路”倡议的深入推进，越来越多的非洲学生选择来中国深造，他们在学习先进科学技术的同时，也为中国科研注入了新的活力。
“中国为我提供了世界一流的科研平台和条件。”娜奥米感慨地说，”我的导师和同事们给予了我无私的帮助，没有他们的支持，我不可能取得这样的成果。”
如今，娜奥米已经成为了两个国家科技交流的桥梁。她经常向喀麦隆的学弟学妹们介绍中国的科研环境，鼓励他们也来中国追寻科学梦想。
未来展望：让世界用上更好的电池
对于未来，娜奥米有着清晰的规划。她希望继续从事锂硫电池的研究，推动这项技术早日实现商业化应用。
“我希望我的研究能为清洁能源的发展贡献一份力量，让电动汽车跑得更远、手机用得更久。”娜奥米眼中闪烁着对未来的期待，”每个人都应该享受到科技进步带来的便利，无论他们生活在世界的哪个角落。”
这位喀麦隆女科学家的故事告诉我们：科学无国界，创新无边界。在追求知识的道路上，每一位坚持不懈的研究者都可能成为改变世界的力量。