原標(biāo)題：青島能源所深耕固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)、追夢(mèng)深海特種電源系統(tǒng)

來(lái)源：消費(fèi)日?qǐng)?bào)網(wǎng)

能源是推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主引擎。歷經(jīng)11年科研攻關(guān),中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所固態(tài)能源系統(tǒng)技術(shù)中心黨小組在國(guó)際上首創(chuàng)“剛?cè)岵?jì)”聚合物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)。秉承“功(率)能(量)兼?zhèn)洹钡南到y(tǒng)設(shè)計(jì)理念,開(kāi)發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高比能、高安全、高耐深海壓、長(zhǎng)使役壽命的固態(tài)鋰電池及深海特種電源系統(tǒng)。在中國(guó)科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所的支持和合作下,該系統(tǒng)率先在馬里亞納海溝實(shí)現(xiàn)全海深應(yīng)用,為國(guó)家深海環(huán)境探測(cè)、科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的能源技術(shù)支撐,在國(guó)際上開(kāi)創(chuàng)了高比能固態(tài)鋰電池特種電源系統(tǒng)深海智能裝備應(yīng)用新局面。

固態(tài)能源系統(tǒng)技術(shù)中心由該所研究員崔光磊于2009年組建,是2020年研究所進(jìn)行科研組織架構(gòu)調(diào)整后首批成立的組群之一。該中心黨員占比59.5%。

在黨旗的召喚和引領(lǐng)下,這支以黨員為“主力軍”的科研隊(duì)伍始終面向國(guó)家重大戰(zhàn)略需求,瞄準(zhǔn)固態(tài)鋰電池共性科學(xué)性關(guān)鍵問(wèn)題,搭建國(guó)際一流的深海固態(tài)鋰電池研發(fā)裝備平臺(tái),攻關(guān)關(guān)鍵材料、器件研發(fā)和系統(tǒng)集成技術(shù),形成了以“剛?cè)岵?jì)”聚合物固態(tài)電解質(zhì)關(guān)鍵材料和原位固態(tài)化界面融合核心技術(shù)的技術(shù)包,開(kāi)發(fā)了深海特種固態(tài)電源系統(tǒng)為特色的完整技術(shù)體系。

針對(duì)傳統(tǒng)聚環(huán)氧乙烷固態(tài)聚合物電解質(zhì)存在的室溫離子電導(dǎo)率低、電化學(xué)窗口窄、力學(xué)強(qiáng)度差等諸多瓶頸問(wèn)題,崔光磊帶領(lǐng)黨員吳天元、周倩、張煥瑞通過(guò)一系列的探索,獨(dú)辟蹊徑,首次提出“剛?cè)岵?jì)”聚合物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)設(shè)計(jì)理念,實(shí)現(xiàn)了固態(tài)聚合物電解質(zhì)綜合性能的全面提升。

為進(jìn)一步解決應(yīng)用難題,崔光磊又與團(tuán)隊(duì)的青年黨員張建軍,研發(fā)骨干韓鵬獻(xiàn)、劉海勝、馬君共同提出了原位固態(tài)化界面融合技術(shù),有效解決了固態(tài)鋰電池固/固界面?zhèn)鬏斃щy和多重界面載流子傳輸失效等問(wèn)題。

在此基礎(chǔ)上,青年黨員董杉木、鞠江偉、崔子立等人又發(fā)展低溫熔鹽原位固化技術(shù),解決了液態(tài)前驅(qū)體聚合度低帶來(lái)的安全和副反應(yīng)問(wèn)題;同時(shí),利用分子間超分子作用大幅提升離子傳導(dǎo)和界面躍遷,完善了離子多相界面滲流傳輸理論體系,獲得了2018年山東省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

從2016年起,該黨小組先后得到了國(guó)家自然科學(xué)杰出青年基金、國(guó)家自然科學(xué)基金—山東省聯(lián)合基金、科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車(chē)專項(xiàng)、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)A類和B類項(xiàng)目等重大項(xiàng)目支持,不斷將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為解決國(guó)家需求的關(guān)鍵技術(shù),履行新時(shí)代科技工作者的使命擔(dān)當(dāng)。

經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)日日夜夜的不斷嘗試和反復(fù)驗(yàn)證,崔光磊帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)努力攻關(guān),研制出單體能量密度200Wh/kg到300Wh/kg、單體容量可調(diào)的系列化固態(tài)鋰電池產(chǎn)品;在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持下,研制出比能量達(dá)350Wh/kg的固態(tài)鋰電池產(chǎn)品;2020年又開(kāi)發(fā)出能量密度526Wh/kg的固態(tài)鋰金屬電池——能量密度一次次伴隨著他們的汗水而升級(jí)刷新。

自2015年至今,崔光磊已帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)黨員們累計(jì)為各類深海科考裝備用戶提供了68批次固態(tài)鋰電池電源系統(tǒng)。5年內(nèi),研制的全海深電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)零故障應(yīng)用,表明我國(guó)深海裝備用全海深電源系統(tǒng)技術(shù)已趨于成熟,為我國(guó)深海事業(yè)發(fā)展提供了安全、可靠、零事故運(yùn)行的特種電源保障。

[責(zé)任編輯：楊凡、崔中連]

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