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“互聯網+”大學生創新創業大賽全國總決賽，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濟管理學院相關專業學生的項目團隊正式組建，開始著手備戰中國“互聯網+”大學生創新創業大賽全國總決賽。
但是隨著畢業季的到來，一些成員相繼畢業離校，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揮的作用至關重要。根據媒體報道，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，團隊卻發現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。可擺在團隊面前的“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。
“經過性能測試，與世界上最先進的三家隔膜公司制造的產品相比，我們生產的天然木質纖維素鋰離子電池隔膜具有綠色環保、高效安全、工藝簡便、成本低廉的優勢，每張手機鋰電池的隔膜生產成本只要一毛錢。”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。”陳澤民說，通過增加一些輔助產品，使其在電池內部更好地發揮作用，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。
“如此優異的隔膜，怎能不為世界作出貢獻呢？”這是首屆“互聯網+”大學生創新創業大賽評委、全國高校創新創業投資服務聯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，讓該技術最終實現科技成果轉化，應該是一條可行的道路。
“目前，我們已經聯系到一些廠商，準備投入生產了。”陳澤民說著，有些興奮。
(責任編輯：admin)
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