3月6日，走進(jìn)中北大學(xué)特種電池研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，仿佛踏入一片“極寒地帶”——科研人員剛從零下50攝氏度的低溫測(cè)試箱中取出一塊冒著冷氣的電池。它剛剛經(jīng)歷了一場(chǎng)極寒“大考”。
“普通鋰離子電池到零下20攝氏度性能就開始‘大打折扣’，到零下40攝氏度以下，甚至可能直接‘罷工’。”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人梁君飛教授指著設(shè)備上的數(shù)據(jù)，語(yǔ)氣里透著自豪，“你看，我們研發(fā)的這塊電池還能正常放電，驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備也沒問題?！?/p>
極寒環(huán)境下電池能量嚴(yán)重衰減，一直束縛儲(chǔ)能電池領(lǐng)域的發(fā)展，更是我國(guó)發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)、探索極地與深空必須跨越的一道坎。梁君飛帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在這個(gè)方向持續(xù)攻關(guān)多年。去年，他們的研究成果——關(guān)鍵應(yīng)用指標(biāo)驅(qū)動(dòng)的石墨烯基納米復(fù)合材料設(shè)計(jì)原理與性能調(diào)控機(jī)制研究成果榮獲山西省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
“我們獨(dú)創(chuàng)了三維多級(jí)孔道石墨烯基復(fù)合電極材料，通過獨(dú)特工藝，在堅(jiān)韌的石墨烯上‘鑿’出納米級(jí)孔道，隨后利用帶有孔洞的石墨烯構(gòu)建起三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。”梁君飛形象地解釋，“這相當(dāng)于給鋰離子修了多條‘高速公路’和‘立交橋’，讓它們?cè)诘蜏叵乱材芘艿每?、跑得順?！边@項(xiàng)技術(shù)還將納米電極材料的負(fù)載量提升到原來的5倍以上，破解了困擾行業(yè)多年的技術(shù)瓶頸。
實(shí)驗(yàn)室里，電池在零下50攝氏度、零下60攝氏度的低溫箱靜靜運(yùn)行，架子上密密麻麻擺滿紐扣電池和軟包電芯，辦公桌上還攤開著一份剛剛刊發(fā)在國(guó)際頂級(jí)期刊《Advanced Materials》上的研究成果……每一件“裝備”都在默默記錄著這支團(tuán)隊(duì)的奮斗足跡。近年來，該團(tuán)隊(duì)發(fā)表相關(guān)研究成果論文20余篇，其中5篇代表作總被引超2200次，3篇入選ESI高被引論文，國(guó)際頂級(jí)期刊《自然》《科學(xué)》也曾專題評(píng)述或作為范例引用。
“我們已經(jīng)與晉中等地的企業(yè)開展產(chǎn)業(yè)化合作，促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化；同時(shí)推動(dòng)低溫電池研究繼續(xù)走向深入，以適應(yīng)極地與深空等極限環(huán)境對(duì)高性能鋰離子電池的需求?！绷壕w說，在深耕低溫鋰離子電池的同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還瞄準(zhǔn)鈉離子電池這一新賽道，探索利用我省豐富的煤炭資源制備硬碳負(fù)極材料，推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。“希望能通過我們的持續(xù)攻關(guān)，為我省新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展注入溫暖而持久的力量?！?/p>
李林霞 胡慧萍
（責(zé)任編輯：盧相汀）
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