西南石油大學(xué)：解決手機爆炸 隔膜技術(shù)是關(guān)鍵

時間:2017-08-15 09:49來源:中國科學(xué)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(xué)2013級材料工程與科學(xué)學(xué)院新能源材料與器件專業(yè)學(xué)生鐘雪鵬之所以如此信心滿滿，是因為他帶領(lǐng)的“天然木質(zhì)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(shù)。而憑借這項技術(shù)，該團隊還成功晉級了去年的第二屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)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(dāng)時，以該校材料工程與科學(xué)學(xué)院的學(xué)生為班底，吸納了機電工程學(xué)院和經(jīng)濟管理學(xué)院相關(guān)專業(yè)學(xué)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(xué)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(zhǔn)備訓(xùn)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(guān)鍵材料隔膜發(fā)揮的作用至關(guān)重要。根據(jù)媒體報道，我們分析造成手機爆炸應(yīng)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(shè)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(shù)是關(guān)鍵。
 
　　選擇什么樣的材質(zhì)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(fù)比較、篩選、融合，可實驗結(jié)果都不理想。就在實驗停滯不前時，有一天，陳澤民寫總結(jié)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(zhì)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(xué)者的指導(dǎo)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(dāng)前，我們利用學(xué)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(xué)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(xué)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(wù)聯(lián)盟理事長王蔚對項目技術(shù)的肯定。
 
　　技術(shù)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(yīng)該如何讓這項技術(shù)走出實驗室呢？
 
　　陳澤民告訴記者，吸引風(fēng)投公司和電池生產(chǎn)商的關(guān)注，進而通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓或技術(shù)入股的形式，讓該技術(shù)最終實現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化，應(yīng)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(zhǔn)備投入生產(chǎn)了。”陳澤民說著，有些興奮。
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