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天大:超高能量存储关键技术达到国际领先

经济日报-中国经济网北京3月27日讯 (记者 商瑞 通讯员 焦德芳)无人机“超长航时飞行”、心脏起搏器供电终身、一条仿生机器鱼可以在海洋中穿行上万公里……随着科技的高速发展,超高能量存储技术成为人类社会进步的重要标志之一。日前,天津大学封伟教授团队成功研制出超高能量氟化碳材料,性能大幅度领先国内外同类产品,该技术现已获得多项中国和国际发明专利授权,有望使我国率先突破超高能量存储这一“卡脖子”关键技术。

氟化碳是目前世界上理论能量密度最高的原电池固态正极材料,在电子器件、生物医学和装备电源等领域有广阔应用前景。长期以来,西方发达国家一直将高能量氟化碳制备视为核心技术,严禁技术输出和公开交流。我国相关领域发展远滞后于美、日等发达国家,产品性能远低于国外同类产品,目前国内广泛使用的氟化碳材料主要依赖国外进口,价格高达600~800万元/吨,严重制约了我国相关领域科学研究和产业发展。

当前,国际主流的氟化碳材料难以实现“能量密度高”和“功率密度高”的兼顾,这也成为了制约人类进入超高能量存储时代的技术瓶颈。天津大学封伟教授团队从2008年开始率先提出,开发具有独特结构的新型氟化碳材料,以达到氟化碳材料能量密度和功率密度“双高”的目标。

团队历经十年攻关,通过颠覆共价型氟碳结构,在国际上率先研制出新型氟化碳材料。研究结果显示:他们研发的新材料能量密度达到2738Wh/kg,比国外同类产品高30%,达到世界领先水平。同时在超大放电电流条件下稳定工作,真正实现了能量密度与功率密度“双高”。这种新型氟化碳材料制备技术标志着我国成功突破了超高能量存储这一“卡脖子”关键技术,一举突破发达国家对我国长达数十年的技术封锁。

“目前我们团队已经实现了新型氟化碳材料的稳定生产,并深入挖掘了氟化机理、结构调控、电化学动力学等科学问题,”封伟教授表示。“我相信,我们的"中国创造"有望在不远的将来站在全球高能量存储行业的制高点。”

作者:商瑞 焦德芳

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