唐永炳在中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院集成所功能薄膜材料研究中心分析團(tuán)隊的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),。丁寧寧攝

“電量低于80%不敢出門?！彪S著大屏智能手機(jī)普及,，許多人患上了這種“電池焦慮癥”,。于是，近年來,，充電寶日漸成為手機(jī)的最佳拍檔,。然而，有人卻力圖改變智能手機(jī)依賴充電寶的局面,。

近日,，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院集成所功能薄膜材料研究中心唐永炳研究員及其團(tuán)隊成功研發(fā)出一種新型高性能、低成本的鉀型雙離子電池技術(shù),，該成果日前在線發(fā)表于國際材料著名期刊《先進(jìn)材料》上,。

一年時間發(fā)表多項突破性研究成果

這些碩果的背后,，是唐永炳和團(tuán)隊成員一天工作14個小時，把一年的時間當(dāng)作兩年來用才有的突破……

“這一次我們發(fā)現(xiàn)鉀離子電池技術(shù),，是2016年3月團(tuán)隊首次發(fā)現(xiàn)雙離子電池技術(shù)后,，圍繞該技術(shù)各項性能做出優(yōu)化和繼續(xù)前瞻布局的結(jié)果?！蓖獗砀删毜奶朴辣蚩萍既請笥浾哝告傅纴?。

就在一年前，團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)的重要科研成果“一種新型高能量密度鋁—石墨雙離子電池”,。該成果成為能源材料領(lǐng)域著名期刊《先進(jìn)能源材料》2016年度瀏覽量最多論文,，并被新材料領(lǐng)域的專業(yè)媒體評選為“2016年電池領(lǐng)域的十大黑科技”之一。

這一年來,，團(tuán)隊成果又有什么新突破,？為什么引來如此多的關(guān)注？自從發(fā)現(xiàn)了新型鋁—石墨雙離子電池技術(shù)后,，唐永炳指導(dǎo)團(tuán)隊兵分三路與時間和自己賽跑,。在新的雙離子電池技術(shù)方面，他們攻堅克難改善鋁箔負(fù)極在充放電過程中的體積變化的問題,。近一年的時間,，研發(fā)出“碳包覆多孔鋁箔負(fù)極材料”和“高性能中空界面微結(jié)構(gòu)新型鋁負(fù)極材料”。通過對鋁箔負(fù)極進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和界面調(diào)控,，有效解決了廉價金屬負(fù)極材料在充放電過程中的體積膨脹,、循環(huán)性能差的問題，為產(chǎn)業(yè)化奠定了非常堅實(shí)的基礎(chǔ),。

與此同時,，團(tuán)隊還從產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的角度出發(fā)，在不改變現(xiàn)有鋰電池正極材料的情況下,，研發(fā)出“具有普適性的鋁箔負(fù)極/集流體一體化設(shè)計的新型高效低成本鋰電技術(shù)”,，不僅可以有效降低電池自重和體積，顯著提高質(zhì)量和體積能量密度,，而且大大降低了生產(chǎn)制造成本,，同時具有廣泛的普適性。

另一條路,，則是繼續(xù)在可應(yīng)用的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域進(jìn)行前瞻布局,，他們將活性材料/集流體一體化設(shè)計的思路與雙離子電池的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，并將該設(shè)計思路引入其他堿金屬離子體系,，分別研發(fā)出“基于廉價鈉離子電解液的新型高效雙離子電池技術(shù)”和“新型高效低成本鉀離子電池技術(shù)”使得基于低成本堿金屬離子的二次電池體系受到廣泛關(guān)注,。這些研究成果已收錄在國際材料著名期刊《先進(jìn)材料》和《先進(jìn)能源材料》上。而這些碩果的背后,，則是唐永炳和團(tuán)隊成員一天工作14個小時,，把一年的時間當(dāng)作兩年來用才有的突破,。

“科學(xué)研究永無止境，不進(jìn)則退,。我們有了前期基礎(chǔ),，如果不著眼未來，加快布局,，機(jī)會可能會轉(zhuǎn)瞬即逝?！碧朴辣@樣告訴記者,。他們已將多項技術(shù)申請發(fā)明專利和國際專利，以備產(chǎn)業(yè)化布局,。

這一系列的新技術(shù)是怎樣破土而出,？是否有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景呢？