天津大學(xué)研制出超高能量氟化碳材料

　　無(wú)人機(jī)“超長(zhǎng)航時(shí)飛行”、心臟起搏器供電終身、一條仿生機(jī)器魚可以在海洋中穿行上萬(wàn)千米……超高能量存儲(chǔ)技術(shù)已成為人類社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。日前，天津大學(xué)封偉教授團(tuán)隊(duì)研制的超高能量氟化碳材料，儲(chǔ)能性能大幅領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品，有望使我國(guó)率先突破超高能量存儲(chǔ)這一“卡脖子”技術(shù)瓶頸。

　　氟化碳是目前世界上理論能量密度最高的原電池固態(tài)正極材料，在電子器件、生物醫(yī)學(xué)和裝備電源等領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景。長(zhǎng)期以來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家一直將高能量氟化碳制備視為核心技術(shù)，嚴(yán)禁技術(shù)輸出和公開(kāi)交流。我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展遠(yuǎn)滯后于美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家，產(chǎn)品性能遠(yuǎn)低于國(guó)外同類產(chǎn)品，目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的氟化碳材料主要依賴國(guó)外進(jìn)口，價(jià)格高達(dá)600萬(wàn)~800萬(wàn)元/噸，嚴(yán)重制約了我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　當(dāng)前，國(guó)際主流的氟化碳材料難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)能量密度高和功率密度高，這也成為制約人類進(jìn)入超高能量存儲(chǔ)時(shí)代的技術(shù)瓶頸。封偉團(tuán)隊(duì)在2008年率先提出通過(guò)開(kāi)發(fā)具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的新型氟化碳材料，實(shí)現(xiàn)氟化碳材料能量密度和功率密度“雙高”的目標(biāo)。該團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十年攻關(guān)，通過(guò)顛覆共價(jià)型氟碳結(jié)構(gòu)，在國(guó)際上率先研制出新型氟化碳材料。

　　研究結(jié)果顯示：他們研發(fā)的新材料能量密度達(dá)2738Wh/kg，比國(guó)外同類產(chǎn)品高30%，同時(shí)該材料可在超大放電電流條件下穩(wěn)定工作，兼具高能量密度和高功率密度特性。這種新型氟化碳材料制備技術(shù)標(biāo)志著我國(guó)成功打破了超高能量存儲(chǔ)這一關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，一舉突破發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的技術(shù)封鎖。“我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了新型氟化碳材料的穩(wěn)定生產(chǎn)，獲得多項(xiàng)中國(guó)和國(guó)際發(fā)明專利授權(quán)，并深入挖掘了氟化機(jī)理、結(jié)構(gòu)調(diào)控、電化學(xué)動(dòng)力學(xué)等問(wèn)題。”封偉表示，這一材料有望在不遠(yuǎn)的將來(lái)站在全球高能量存儲(chǔ)行業(yè)的制高點(diǎn)。（記者 陳菲 通訊員 焦德芳）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)化工報(bào)

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