懷柔科學城誕生科創新發現

2021年04月22日09:22  來源:北京日報
 
原標題:懷柔科學城誕生科創新發現

  本報訊(記者 趙語涵)去年年底在懷柔科學城“搶跑”試運行的科研裝置和平台近來捷報頻傳,科研新發現、新成果陸續涌現。記者昨天從懷柔科學城管委會獲悉,位於中科院物理所懷柔園區的清潔能源材料測試診斷與研發平台內,首批投入研究的項目取得重要進展。研究人員通過開發一種電解液添加劑,讓目前能量密度最高的鋰/氟化石墨一次電池大大提升了放電速度,由此可以讓這種電池在更多大功率場景應用。

  提起鋰/氟化石墨一次電池,很多人會覺得有些陌生。“這是目前能量密度最高的電池。”物理所懷柔研究部李泉博士表示。但這種電池也有一個明顯的缺陷,就是其氟化石墨的材質不支持二次充電,因此目前隻能做一次性的電池,應用於一些特殊的醫療、軍工等領域。

  高能量密度電池能夠承載更大的能量,但如何讓能量快速釋放是李泉博士等科研人員研究的方向。而這一項目,也成為了懷柔科學城清潔能源平台試運行以來,首批“開跑”的研究項目。“懷柔科學城給我們提供了更優新的設備,設備指標更先進,實驗數據更充分,加速了研究進度。”李泉說。

  經過幾個月的實驗,項目取得了重大進展。研究人員開發出一種三氟化硼氣體電解液添加劑,使得鋰/氟化石墨一次電池的倍率性能大幅提升。“通俗解釋,就如同快速充電技術一樣,我們的研究是讓電池能夠快速放電,從而滿足更大功率場景的應用需求,比如作為軌道交通設施的應急電源,以及應用於大功率農機設備等。”李泉說。

  近期,這一新發現已發表於材料科學領域國際著名學術期刊《Energy Storage Materials》上。相比以往提升鋰/氟化石墨一次電池倍率性的手段,三氟化硼氣體電解液添加劑具有操作簡便、成本低、放電速度快等優勢。對比以往電池,李泉表示,採用電解液添加劑后,電池快速放電的功率會提升4倍乃至更多。

  鋰/氟化石墨一次電池的研究進展成為懷柔科學城“搶跑”進入科研狀態,加速成果產出的一個縮影。去年10月底,隨著中科院物理所懷柔園區的率先投用,園區內綜合極端條件實驗裝置、材料基因組平台、清潔能源材料平台進入科研試運行狀態,科研人員爭分奪秒開始了科研工作。在與清潔能源平台相鄰的材料基因組研究平台,物理所研究員趙懷周跟團隊設計出了國內首台工業規模碲化鉍材料熱壓縮徑的實驗樣機,讓這一長期依賴進口的材料實現國產化。

(責編:鮑聰穎、高星)

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