在材料这么大的一个坑中，真的就没有相对较好的专业或方向？锂离子电池呢？ 第1页

作为一名学长，分享一下自己的看法。题主关心的要点我放在论述过程中。

先上建议：材料学专业的童鞋，锂离子电池行业确实是一个不错的选择（参照2025年中国制造计划），但需要去到大型的科技企业好好锤炼。

贯穿整个材料科学的一个重要通识就是：四要素，如下图所示

即材料的合成与加工、材料的成分与结构、材料的性质以及材料的使用性能

而材料学的研究就是穷尽所想、竭尽所能去揭示上述那层“构效关系”。无论你涉及的那个分支有多么不同凡响，你敲定的实验结果有多么与众不同，我们，站在材料这个端口，即便是遇上能把猪吹上空的台风，也终归避不开上面那个四面体。

而材料科学被大量砖家点石成坑的一个重要原因就是这个“构效关系”。

知其然，你在“构”这一端，刚不过“固体物理”、“结构化学”，人家在分子与原子层级专业用心100年；

知其所以然，你在“效”这一端，扛不过“应用化学”、“xx工程”，人家在工艺放大、效能最优方面专门支配你的恐惧。

于是到了材料学这里，你可以变成“知其然，不知其所以然”，导师一句你关心能不能放大有毛用，工艺上面能不能做不好关我毛事，我就想知道能不能发文章···

你也可以变成“不知其然，知其所以然”，Boss一句你只管给老子我使用DoE大法，试出来算我赢，试不出来你换体系，至于什么原因，excuss me？老板很忙的好不好，下个月企业项目能不能给个好结果了还···

所以，不少diss儿很开心：

1）你看，“构效关系”在材料科学这里变成了首鼠两端，材料学不如跳舞；

2）你看，他们方向好多夕阳产业行将就木，今年某某博士还在炉前填料，钱少活多；

前一种属于定位感觉缺失（且不说现在早已多学科交叉进行研究），后一种属于典型的因噎废食。

材料学本身就是属于连接“构”与“效”之间的重要桥梁。题主比较关心锂离子电池行业材料领域上的学术研究与工业应用上的差距，你可能不了解大型科技企业。

只要你还有下游端，那你就还有客户，也就意味着almost everything以项目为导向。

在每一个项目中，会有专人分解目标，从大型巨物能精细切分到每个组分的指标与要求，而这就是你学术研究的价值所在，你需要材料学基础知识与研究的科学思维去筛选每一款材料，去研制高潜力的材料，去评判现有先进技术的价值，并与生产工艺人员配合，去放大材料，去测试材料。

正因为材料科学在“构效关系”上的双头并进，才成为沟通机理分析与测试放大这两个领域的重要通道，这也正是材料学毕业生在锂离子电池行业上精准定位与价值所在。

企业需要的是毕业生的准确定位，需要的是你的团队协作，除非你是可以见微知著的天才，否则在大工业体系链条如此完善的锂离子电池行业，贯通所有及其困难。

即便是材料的研究，在当今多学科介入的情况下，早已今非昔比，某些看似“夕阳的”课题，仍然可以焕发第二春。

我来举一个锂离子电池材料里比较有名的富锂固溶体氧化物的例子。

参考资料来自：Fundamental understanding and practical challenges..._百度学术

我们先来看看这个时间表：

富锂型高容量材料的研究热点在经过世纪之交的热情之后，因为受困于“电压衰减”这个难题，在2012~2013年曾经热度大降，在2013~2015年间，借助于先进的物理/化学表征技术，越来越多的研究者们发现了“电压衰减”的关键因素，并且还通过重新引入“阴离子氧化还原反应（Anionic Redox）”这一机制，在近几年有将富锂材料的研究兴趣死灰复燃。

阴离子氧化还原反应图解：

氧的非键态很关键，这是因为，与在传统体系中一旦（M-O）*被掏空电子就只能取自于本已稳定的（M-O）成键能带这一变化不同，这个非键态可以作为除了常用（M-O）*能带之外第二个提供额外电子的能带，在不罹患结构失稳的前提下为容量提升添砖加瓦。而能够触发这双能带氧/还过程的关键依赖于（M-O）*反键能带与氧2p非键能带的相对位置。

再深度挖掘这个机制之后，研究者们将这类氧化物的大家族扩展到了下面：