周國(guó)泰院士(左二)和科技人員一起檢驗(yàn)汽車用高能鎳碳超級(jí)電容器
4月25日的華北,霧霾籠罩。而位于河北廊坊清華園區(qū)里的能源研究實(shí)驗(yàn)室,迎來(lái)新機(jī)遇——來(lái)自北京國(guó)宏金橋創(chuàng)新投資基金的一筆巨額投資,有望將上述實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)變成為中科泰能新能源產(chǎn)業(yè)廊坊研發(fā)基地。
“實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)變?yōu)榛?,如虎添翼?!敝袊?guó)工程院院士周國(guó)泰在基地揭牌儀式上深有感觸地說(shuō)。他領(lǐng)導(dǎo)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)室,為超級(jí)鎳碳電容電池的產(chǎn)業(yè)化沉積了多年,因沒有市場(chǎng)資金注入,成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品過(guò)程中步伐緩慢。這筆雪中送炭的資金,使周國(guó)泰可以加速干一場(chǎng)。
如今,基地正在24小時(shí)不間斷地對(duì)一種新型清潔能源電池——超級(jí)鎳碳電容電池進(jìn)行新一輪測(cè)試。一旦測(cè)試指標(biāo)達(dá)到預(yù)期,將擴(kuò)大規(guī)模并投產(chǎn)。
密碼在“水系”
根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》,超級(jí)電容電池關(guān)鍵技術(shù)已被列入前沿發(fā)展技術(shù)。目前,國(guó)家發(fā)展改革委也把這個(gè)項(xiàng)目列為了鼓勵(lì)項(xiàng)目。
周國(guó)泰一邊引導(dǎo)大家參觀,一邊掰著手指道:“一個(gè)正極、一個(gè)負(fù)極,中間夾個(gè)絕緣子,放在導(dǎo)電的液體,就是電池?!爆F(xiàn)在很多實(shí)驗(yàn)室和廠商都在對(duì)此開展研究制造。評(píng)價(jià)一種電池的優(yōu)劣有幾個(gè)重要指標(biāo):安全性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性。身為軍人的周國(guó)泰提醒,目前民用最多的鋰電池性能優(yōu)異,因此發(fā)展很快。但鋰離子電池的安全性有待提高,短路后容易爆炸。因?yàn)殇囯姵乩锏碾娊庖侯愃朴诿河?、酒精,是一種易燃的有機(jī)溶液,一旦著火就會(huì)產(chǎn)生可怕后果。
實(shí)驗(yàn)室車間進(jìn)門一角案臺(tái)上,整齊地?cái)[放著大小不一、顏色不同的各種超級(jí)鎳碳電容電池。這就是周國(guó)泰與團(tuán)隊(duì)的成果。他介紹,經(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)后,這種電池的能量密度、使用壽命和大電流放電效用,多項(xiàng)指標(biāo)均超過(guò)了其他電池。而他們的殺手锏是電池的導(dǎo)電液體,非同尋常,屬于水系電解液。
參觀中,記者試圖拍攝實(shí)驗(yàn)設(shè)備,但被實(shí)驗(yàn)室工作人員制止,或許“水系電解液”密碼就在其中。
非常規(guī)試驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)室研究人員告訴記者,如果潛艇使用鋰電池,無(wú)異于裝上炸藥。一旦相撞或刮漏,很容易發(fā)生爆炸。而他們研制的超級(jí)鎳碳電容電池,曾用凝固汽油包裹后點(diǎn)燃,凝固汽油燃燒光了,電池仍無(wú)異樣反應(yīng),安全性上十分可靠。
另一項(xiàng)試驗(yàn)中,他們把超級(jí)鎳碳電容電池充滿電后,用槍射擊,制造人為短路,繞在電池外的電線燒沒了,電池也安然無(wú)恙。
研究人員還曾展開了一次最大成本的實(shí)驗(yàn)——燒車。即將電池安裝在車上,讓整輛車燃燒。結(jié)果,車上的坐墊等都燒壞了,電池仍保持完好。
此外,超級(jí)鎳碳電容電池還在我國(guó)東北經(jīng)受了低溫考驗(yàn),證明在-40度到-70度都可以使用。