大学生之家,大学生资讯发布平台
大学生之家

寻梦深海,向险而行:海大学子打造“防穿刺抗极寒”固态电池,用硬核科创书写报国答卷

    发布时间:2026-08-27    阅读:
    来源:大学生之家

近日,中国海洋大学“藻能先锋”团队在创新创业赛事中凭借“基于海洋生物质的全固态电池界面优化技术”斩获佳绩。这支由12名不同专业本科生和研究生组成的年轻队伍,不仅凭借该项技术取得奖项,更成功吸引了风险投资机构的关注,目前已与多家企业达成技术合作意向。令人惊叹的是,他们手中最核心的“秘密武器”,竟是一根来自海洋的普通海藻。

固态电池的性能瓶颈,本质上是一种“接触不良”问题。传统固态电池内部,无机填料和聚合物基体化学性质不合,容易挤成一团,阻碍了离子的传输;负极侧钠金属沉积不均匀,容易长出尖刺状的物质,刺穿内部结构引发短路;而正极侧在反复充放电时体积会发生胀缩,导致材料之间出现裂缝。相比之下,天然海藻不仅富含极性基团,还不含木质素,这为团队提供了一种成本低、性能优的备选原料。

项目启动之初,如何让天然高分子材料与聚合物基体实现稳定相容,是团队面临的主要困难。这群平均年龄不到23岁的年轻人开启了高强度的试验过程。为了攻克纤维素的改性难题,团队经历了超过500次材料配比试验。由于对实验环境精度要求极高,团队经常在实验室通宵工作,甚至连续一个星期吃住在实验室,以确保获得稳定、可靠的数据。在最难的时候,大家互相打气,有时为了等一个数据,凌晨一点的实验室依然灯火通明。“失败是最常见的,但每次失败都会让我们更接近真相。”核心成员李同学表示。经过两年的技术攻关,团队成功开发出“纤维素两性离子靶向接枝”技术,并在正负极界面上通过化学键和氢键的协同作用,构建了“化学调控与物理屏障”的双重抗枝晶机制,有效提升了电池内部的离子传输效率。

经过两年的技术攻关,团队成功研发出多项核心技术。他们通过化学手段在海藻纤维素表面引入带正负电荷的离子基团,如同在材料内部架起了畅通的“离子通道”,既解决了材料容易聚集结块的难题,又让钠离子的传输更加高效。同时,团队借鉴天然珍珠层的构型,搭建了由硬质陶瓷颗粒充当“砖”、柔性纤维素充当“筋”、聚合物基体充当“泥”的复合结构,形成了一张密不透风的“保护网”,大幅提升了抵抗枝晶穿刺的能力。更巧妙的是,团队采用“同源同质”的思路,让正极材料和电解质层使用同一种PEO基体,经过热压后两者紧密“咬合”为一体,就像原本就是一块完整的材料,彻底消除了阻碍电流的界面阻力。

经权威机构检测,该技术使电池热失控概率降低95%,制造成本较传统工艺下降约50%。在极寒及剧烈撞击等极端工况下,电池依然能保持高效输出。正如团队指导教师王教授所言:“这不仅是一项技术突破,而且证明了大学生完全有能力将基础研究转化为国家真正需要的新质生产力。”

“我们不仅是在做科研,更是在守护国家的能源安全。”队长史淇森自豪地说。目前,该项目不仅获得了学校创新创业孵化基地的全链条支持,还成功吸引了多家风投机构的关注。团队计划将这笔资金用于进一步优化面向特种装备、低空经济、储能电站等极端场景的产品研发。

这不仅仅是海大学子交出的科创答卷,更是当代青年心怀“国之大者”,将论文写在祖国大地上的生动缩影。随着更多此类科技成果的涌现,中国大学生正以“敢为人先”的青春力量,助力我国能源结构向绿色低碳转型,在强国建设的新征程中不断贡献着青年智慧。

 

大学生新闻推荐
  • 扫一扫 分享悦读 ➤
  • 扫码可以分享到微信 qq朋友圈
大学生新闻热点