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西南石油大學:解決手機爆炸 隔膜技術是關鍵

時間:2017-08-15 09:49來源:中國科學報 作者:王之康
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  “只需要一毛錢的成本,我們就能解決手機爆炸的問題了。”西南石油大學2013級材料工程與科學學院新能源材料與器件專業(yè)學生鐘雪鵬之所以如此信心滿滿,是因為他帶領的“天然木質纖維素鋰離子電池隔膜”項目團隊已掌握了解決目前鋰電池爆炸的核心技術。而憑借這項技術,該團隊還成功晉級了去年的第二屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽,并獲得銀獎。
 
  故事要從2015年說起。
 
  當時,以該校材料工程與科學學院的學生為班底,吸納了機電工程學院和經(jīng)濟管理學院相關專業(yè)學生的項目團隊正式組建,開始著手備戰(zhàn)中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽。
 
  但是隨著畢業(yè)季的到來,一些成員相繼畢業(yè)離校,讓團隊瞬間失去了方向。
 
  “這時,團隊骨干陳澤民挺身而出。為了準備訓練營的材料,他愣是三天三夜住在實驗室,從而也感染了其他小伙伴,將大家的心重新凝聚在一起。”團隊成員宋阿敏回憶說。
 
  “要保證鋰電池的安全,電池中的關鍵材料隔膜發(fā)揮的作用至關重要。根據(jù)媒體報道,我們分析造成手機爆炸應該是由于隔離膜變薄引起的。”鐘雪鵬說。
 
  廠商為了能在更小的體積內(nèi)提供更多的能量,總是想方設法擠壓輔助材料所占的空間,給電池“瘦身”,這就為鋰電池的安全埋下了隱患。因此,要讓鋰電池既“瘦身”又“安全”,隔膜技術是關鍵。
 
  選擇什么樣的材質來做隔膜成為團隊首要解決的問題。“這個尋找的過程猶如愛迪生發(fā)明電燈時尋找鎢絲,痛苦而備受煎熬。”鐘雪鵬說。
 
  團隊先后找了數(shù)十種材料,研究了大半年,對它們進行反復比較、篩選、融合,可實驗結果都不理想。就在實驗停滯不前時,有一天,陳澤民寫總結報告不小心打翻了墨水瓶,墨水瞬間浸透了整張報告單。他忽然意識到,鋰電池之所以會爆炸,是因為隔膜不能有效地吸收電解液。
 
  “既然紙能吸收水,我們可不可以用紙的原料木質纖維素來做隔膜呢?”陳澤民這一奇思妙想“拯救”了整個團隊。
 
  在查閱大量的資料之后,團隊卻發(fā)現(xiàn)沒有一篇可參考的文獻,這時便向遠在美國做訪問學者的指導老師黃韻求助。黃韻則鼓勵大家說:“既然沒有人研究,恰恰就說明了它有研究的價值。”
 
  得到老師的支持后,團隊重整旗鼓,再次出發(fā)�?蓴[在團隊面前的“攔路虎”依然不少,比如如何將木質纖維素溶解于水中、如何成膜、怎樣提高性能等。
 
  “光溫度測試,我們就做了不下上萬次的實驗,熬夜成了家常便飯,為了抓進度,甚至就住在實驗室,花了6個月的時間,我們才掌握制膜的最佳溫度。”陳澤民說。
 
  最終,經(jīng)過兩年多的研制,世界上第一張由天然木質纖維素制成的鋰離子電池隔膜終于誕生了。
 
  “經(jīng)過性能測試,與世界上最先進的三家隔膜公司制造的產(chǎn)品相比,我們生產(chǎn)的天然木質纖維素鋰離子電池隔膜具有綠色環(huán)保、高效安全、工藝簡便、成本低廉的優(yōu)勢,每張手機鋰電池的隔膜生產(chǎn)成本只要一毛錢。”陳澤民說。
 
  “當前,我們利用學校的科技園平臺,正在對隔膜進行更加深入的研發(fā)。”陳澤民說,通過增加一些輔助產(chǎn)品,使其在電池內(nèi)部更好地發(fā)揮作用,同時增加其力學功能,在不影響使用功能的前提下,提升綜合性能,延長使用壽命。
 
  “如此優(yōu)異的隔膜,怎能不為世界作出貢獻呢?”這是首屆“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽評委、全國高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)投資服務聯(lián)盟理事長王蔚對項目技術的肯定。
 
  技術有競爭力,市場前景廣闊,同時又被業(yè)界看好,那么,面對未來,應該如何讓這項技術走出實驗室呢?
 
  陳澤民告訴記者,吸引風投公司和電池生產(chǎn)商的關注,進而通過技術轉讓或技術入股的形式,讓該技術最終實現(xiàn)科技成果轉化,應該是一條可行的道路。
 
  “目前,我們已經(jīng)聯(lián)系到一些廠商,準備投入生產(chǎn)了。”陳澤民說著,有些興奮。
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