Batterijonderzoekers in de academische wereld en het bedrijfsleven zouden effectiever moeten samenwerken

De impact van academische papers voor onderzoek in een toegepast veld, waar commercieel levensvatbare producten al op de markt zijn (bijvoorbeeld oplaadbare batterijen), mag niet alleen berusten op het tellen van het aantal citaties. In plaats daarvan zou impact ook gericht moeten zijn op het meten van praktisch gebruik.

Krediet: Kittipong Jirasukhanont / Alamy Stock-foto

Doorgaans zijn de belangrijkste zorgen van academische onderzoekers het verbeteren van hun curriculum en het veiligstellen van financiering om hun laboratoria te runnen. Als het laboratorium een ​​solide financiële basis heeft, kunnen ze meer aandacht besteden aan andere taken, zoals mentorschap, lesgeven, schrijven en hopelijk het produceren van geweldige wetenschap. Helaas is het mechanisme waarmee academische onderzoekers worden beloond grotendeels nog steeds gebaseerd op de 'publish or perish'-filosofische benadering (aantal gepubliceerde artikelen, aantal verzamelde citaties, impactfactor van het tijdschrift, enz.). Dit perverse mechanisme stimuleert hypes en is vooral nadelig voor toegepaste onderzoeksgebieden, waar in plaats daarvan grootschalige acceptatie van een bepaald product koning is. Enige tijd geleden suggereerden we dat het aantal citaties dat een academisch artikel in octrooien ontvangt, een meetbare, gemakkelijk te begrijpen proxy zou kunnen zijn, zij het niet helemaal nauwkeurig (maar geen van de andere statistieken die worden gebruikt om de output van onderzoekers te meten)¹.

In een recent collegiaal getoetst Perspective-artikel², brengen wetenschappers en analisten van Volta Energy Technologies, Scania en Sphere Energy (drie bedrijven die zich op grote schaal bezighouden met batterijtechnologie) kritische punten naar voren die waardevol zijn voor iedereen die betrokken is bij batterijonderzoek, in het bijzonder academici. Een van de belangrijkste boodschappen die de auteurs willen overbrengen, is om academici eraan te herinneren hoe ver hun onderzoek verwijderd is van de eindgebruikers. In het beste geval kan een academisch artikel bevindingen rapporteren op een technologiegereedheidsniveau (TRL) van 4–5, waarbij prototypecellen op laboratoriumschaal (bijvoorbeeld in zakformaat) een capaciteit kunnen leveren van 0.3–1 Ah bereik. Het bereiken van industrieel relevante TRL's van 8–10 (van grootschalige batterijproductieprocessen tot wijdverbreide acceptatie) vereist een schaalbare, kosteneffectieve, veilige en supply chain-robuuste technologie. Deze overwegingen, die een uitgebreide investering van tijd en middelen vergen, worden over het algemeen niet opgenomen in academische papers. Toch worden in de literatuur en bijbehorende persberichten beloften gedaan van steeds meer baanbrekende batterijtechnologieën.

At Natuur Nanotechnologie, zijn we ons bewust van deze neiging om soms de onderzoeksresultaten te overdrijven. Daarom zorgen we ervoor dat claims altijd gerechtvaardigd zijn. We verwijderen hyperbolische uitdrukkingen (bijvoorbeeld: geen paradigmaverschuivingen, geen nieuwe onderzoekswegen, geen ongekende prestaties en zeker geen heilige graal), omdat we vinden dat wetenschap voor zichzelf moet spreken. Wanneer de titel kwalitatieve claims maakt, meestal in de vorm van een 'ultra-X performance', zorgen we ervoor dat dit snel in abstractie wordt gekwantificeerd; anders verwijderen we het uit de titel. We hebben ook de aanbevelingen overgenomen die zijn geformuleerd in een 2019 Perspective bij het evalueren van op prestaties gebaseerde batterijpapieren³. Bovendien zijn er nog minstens een paar zinvolle dingen die auteurs zouden kunnen doen om valse optimistische verwachtingen te vermijden. In onderzoeksartikelen over TRL's tot 4–5 moeten auteurs bijvoorbeeld afzien van het benadrukken van grote maatschappelijke problemen, omdat een onderzoeksartikel met een lage TRL geen van deze zal oplossen; bovendien zijn deze problemen niet specifiek voor één paper. In plaats daarvan vinden wij dat auteurs een geïnformeerde mening moeten geven over hoe hun materiaal, chemie, aanpak of uitvoeringen het volgende TRL-niveau kunnen bereiken. Voor veel artikelen met een prestatiefocus betekent het volgende TRL-niveau het kunnen aantonen van betrouwbare veiligheids- en prestatiegegevens voor honderden cellen (prototyping op A-niveau).².

Als tijdschrift ook alert op technologische vooruitgang, Natuur Nanotechnologie verwelkomt papers waarin rigoureuze opschalingstesten op nieuwe chemieën en materialen verder gaan dan de gebruikelijke karakterisering op laboratoriumschaal⁴ en voldoet aan internationale testaanbevelingen.

Hoewel academische onderzoekers meer zouden moeten doen om in de behoeften van de industrie te voorzien, zou de industrie moeten helpen door hun bevindingen toegankelijker te maken. Het heeft geen zin om academici de schuld te geven dat ze niet transparant zijn en zich dan te verschuilen achter patenten en persberichten. Een octrooi is een juridisch document dat voor grote academici onbegrijpelijk is, terwijl persberichten geen geschikt middel zijn om wetenschappelijke bevindingen te communiceren. Onderzoekers uit de industrie zouden extra moeite moeten doen om hun resultaten in peer-reviewed tijdschriften te verspreiden als het gemeenschappelijke doel is om toegepast onderzoek sneller en efficiënter te bevorderen. Een manier om een ​​academische lezer te informeren over belangrijke patenten zou ook kunnen zijn om een ​​korte technische 'onderzoekssamenvatting' van twee pagina's te maken, geschreven in gewoon Engels met de contactpersoon van de uitvinders. Dit soort document zou ook nuttig zijn voor tijdschriftredacteuren, gezien de niet-triviale taken van het vinden van recensenten met industriële expertise.

At Natuur Nanotechnologie, zijn we geïnteresseerd in het benadrukken van succesvolle verhalen over technologieontwikkeling⁵ waar een nanomateriaal of begrip op nanoschaal heeft geleid tot verbeteringen die tot ver op de TRL-schaal zijn gekomen. Deze verhalen zouden de verwachtingen van de academische gemeenschap (zowel auteurs als lezers) kunnen afzetten tegen hun bevindingen en prestaties op laboratoriumschaal, waardoor de neiging om te veel te verkopen wordt tegengegaan.