【人物專訪】電化學儲能材料翹楚——專訪吳乃立教授

5/4（六）吳乃立教授主講：「電池儲能與鋰離子電池的挑戰與技術發展」

訂閱 CASE YouTube 鎖定直播 開啟小鈴鐺

採訪、撰文｜周書瑋

審訂｜吳乃立 教授

近年來電動車逐漸普及，帶動全球電池產業鏈和相關能源技術發展，業界和學界爭相投入電池和替代性能源開發。今天的人物專訪邀請到電化學儲能材料翹楚——臺灣大學化學工程學系吳乃立教授，分享他的求學和研究生涯，以及對年輕學子的學習和生涯建議。

要唸書就一口氣念完，畢業後才能全力打拚

吳乃立自美國學成回臺後，就一直任教於臺大化工系。最初有感於節約能源的重要，他投入超導體材料研究，但由於超導材料應用溫度仍然偏低，離實際應用仍有一段很大的距離，經過思考後發現儲能材料諸如超高電容器的重要性與發展潛力，且國內外研究超高電容器的專家不多，接下來幾年更進一步跨足應用範圍更為寬廣的鋰離子電池研究。目前，吳乃立的實驗室著重電極新材料開發，90%的資源投入鋰離子電池研究，剩下10%則與超高電容器相關。

攤開吳乃立的經歷，不少人會對他大學畢業直攻博士感到訝異，畢竟那個年代學士畢業後直接出國，甚至直接讀博士並不常見，這全是因為當時老師的一句話：「要唸書，就一口氣把它唸完，不要拖拖拉拉的，唸完之後才能無後顧之憂地全力打拚。」這樣果斷的時間安排，讓吳乃立用僅僅四年半的時間跳過碩士直接拿到博士，比一般人少了將近兩年。「我不喜歡輸在起跑線，所以我把自己的客觀條件準備到最好去跟人競爭。」吳乃立的這句話頗發人深省，也是支持他直攻博士，並在化工領域孜孜不倦的動力之一。教學生涯中，吳乃立也遇過學生碩士班畢業後選擇先到業界工作，幾年後發現業界不像學術研究有挑戰性，想回學校讀博士班，卻因已結婚生子，且博士班學生的薪水遠比不上原本在業界的待遇，這些回頭想讀博班的學生們最後都放棄了。

對研究的熱愛，求新求變且堅持不懈

被問及是否曾在研究路上遭遇挫折想放棄？他非常堅定地搖頭。作為全世界第一位使用X光穿透金屬，剖析鋰離子電池充放電內部材料變化的電池化學專家，吳乃立很自豪地表示，研究經歷過瓶頸，也遇過許多困難和挑戰，但憑藉著對學術研究的熱愛，越是碰到挑戰，他越想要親自克服，即使過程曠日廢時，他仍堅定且耐心地尋思解決方案。這項發明問世之前，沒有人想過能穿透金屬觀察電池內部物質變化，但這是他的夢想，有很長一段時間他想不到該怎麼做，和同事討論也得不到可行的建議，直到某天看到同步輻射中心用X光做實驗，靈機一動地決定善用X光對金屬極強的穿透力來觀察電池內部物質在充放電過程中的變化。他立刻詢問中心人員，嘗試了幾次卻以失敗收場。幾年後的某一天，他突然靈光乍現，換個角度思考，問題立刻被解決，就這樣吳乃立用了五年的時間，成為世界第一個用放射線觀察電視內部物質變化的人。吳乃立期許自己每三至五年完成一項創新發明，讓自己成為電池和能源領域的先驅，這背後支持他的，是對科學研究的熱忱、耐心和堅持。

適才適性，幫助學生找到適合自己的路

吳乃立認為「認識自己」至關重要，像是國高中生可以問自己喜歡理論或實作研究？認識自己才能找到合適的研究和生涯發展方向。高中時，他發現自己需要投入相當的心力研讀數學，但在準備化學考試時卻得心應手許多；大學時，有機和無機化學雖然都表現不錯，但在無機化學上更能快速舉一反三，因此使他更加確定無機化學的研究之路。

在評估是否要接受大專生加入實驗室時，吳乃立通常會調閱學生成績單，並不是為了看學生成績好壞，而是瞭解學生各科目的相對表現，再綜合和學生的對談後，讓學生在最適合的領域發揮長處。舉例來說，在指導學生進行專題研究時，吳教授發現有些學生在進行實驗時，不能靈活舉一反三，和學生深聊後才發現，該生適合做理論研究，卻被父母要求唸材料科學；有一位學生讀的雖是化工系，卻在工業管理和財經修課方面表現出色，吳乃立鼓勵該生和父母討論未來發展方向，畢業後他在臺灣學了一年德文，到德國亞深讀工業管理並有很好的發展。吳乃立也援引紅海與藍海理論，強調與其投入熱門戰場和眾人殺紅眼，不如海闊天空地在藍海裡走出自己的路。

自我學習，持續主動學習新知

吳乃立除了鼓勵學生認識自己，也再再強調「自我學習」和「主動學習」的重要，一旦掌握自學學習的能力，不論進入什麼領域，都能快速充實自己並跟上該領域的發展腳步。吳乃立要求學生加入實驗室後，必須懂得自己找到適合研讀的參考文獻，直接請他開書單的學生會被認為太過被動，如果學生主動找文獻後請他確認文獻是否符合研究方向，他才會給予建議和指引。對於有志投入電池研究的同學，吳乃立建議及早奠定數學、物理和化學基礎，從基礎中找到有興趣的領域，並自主加強訓練、培養深度知識。當一個人能自己尋找所需資訊、主動學習，就能不斷進步，並成為該領域的頂尖。