作者:姜敏 杨鸿竹 王之康 来源:中国科学报 发布时间:2017/8/15 9:44:57
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西南石油大学:解决手机爆炸只需一毛钱

 

■本报通讯员 姜敏 杨鸿竹 见习记者 王之康

“只需要一毛钱的成本,我们就能解决手机爆炸的问题了。”西南石油大学2013级材料工程与科学学院新能源材料与器件专业学生钟雪鹏之所以如此信心满满,是因为他带领的“天然木质纤维素锂离子电池隔膜”项目团队已掌握了解决目前锂电池爆炸的核心技术。而凭借这项技术,该团队还成功晋级了去年的第二届中国“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛,并获得银奖。

故事要从2015年说起。

当时,以该校材料工程与科学学院的学生为班底,吸纳了机电工程学院和经济管理学院相关专业学生的项目团队正式组建,开始着手备战中国“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛。

但是随着毕业季的到来,一些成员相继毕业离校,让团队瞬间失去了方向。

“这时,团队骨干陈泽民挺身而出。为了准备训练营的材料,他愣是三天三夜住在实验室,从而也感染了其他小伙伴,将大家的心重新凝聚在一起。”团队成员宋阿敏回忆说。

“要保证锂电池的安全,电池中的关键材料隔膜发挥的作用至关重要。根据媒体报道,我们分析造成手机爆炸应该是由于隔离膜变薄引起的。”钟雪鹏说。

厂商为了能在更小的体积内提供更多的能量,总是想方设法挤压辅助材料所占的空间,给电池“瘦身”,这就为锂电池的安全埋下了隐患。因此,要让锂电池既“瘦身”又“安全”,隔膜技术是关键。

选择什么样的材质来做隔膜成为团队首要解决的问题。“这个寻找的过程犹如爱迪生发明电灯时寻找钨丝,痛苦而备受煎熬。”钟雪鹏说。

团队先后找了数十种材料,研究了大半年,对它们进行反复比较、筛选、融合,可实验结果都不理想。就在实验停滞不前时,有一天,陈泽民写总结报告不小心打翻了墨水瓶,墨水瞬间浸透了整张报告单。他忽然意识到,锂电池之所以会爆炸,是因为隔膜不能有效地吸收电解液。

“既然纸能吸收水,我们可不可以用纸的原料木质纤维素来做隔膜呢?”陈泽民这一奇思妙想“拯救”了整个团队。

在查阅大量的资料之后,团队却发现没有一篇可参考的文献,这时便向远在美国做访问学者的指导老师黄韵求助。黄韵则鼓励大家说:“既然没有人研究,恰恰就说明了它有研究的价值。”

得到老师的支持后,团队重整旗鼓,再次出发。可摆在团队面前的“拦路虎”依然不少,比如如何将木质纤维素溶解于水中、如何成膜、怎样提高性能等。

“光温度测试,我们就做了不下上万次的实验,熬夜成了家常便饭,为了抓进度,甚至就住在实验室,花了6个月的时间,我们才掌握制膜的最佳温度。”陈泽民说。

最终,经过两年多的研制,世界上第一张由天然木质纤维素制成的锂离子电池隔膜终于诞生了。

“经过性能测试,与世界上最先进的三家隔膜公司制造的产品相比,我们生产的天然木质纤维素锂离子电池隔膜具有绿色环保、高效安全、工艺简便、成本低廉的优势,每张手机锂电池的隔膜生产成本只要一毛钱。”陈泽民说。

“当前,我们利用学校的科技园平台,正在对隔膜进行更加深入的研发。”陈泽民说,通过增加一些辅助产品,使其在电池内部更好地发挥作用,同时增加其力学功能,在不影响使用功能的前提下,提升综合性能,延长使用寿命。

“如此优异的隔膜,怎能不为世界作出贡献呢?”这是首届“互联网+”大学生创新创业大赛评委、全国高校创新创业投资服务联盟理事长王蔚对项目技术的肯定。

技术有竞争力,市场前景广阔,同时又被业界看好,那么,面对未来,应该如何让这项技术走出实验室呢?

陈泽民告诉记者,吸引风投公司和电池生产商的关注,进而通过技术转让或技术入股的形式,让该技术最终实现科技成果转化,应该是一条可行的道路。

“目前,我们已经联系到一些厂商,准备投入生产了。”陈泽民说着,有些兴奋。

《中国科学报》 (2017-08-15 第8版 科创)
 
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2017/8/23 20:56:28 ncgq4112
只有走向应用,走向市场,接受市场的检验和考验,发现问题,继续完善。
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