感知生態之變丨綠水青山就是金山銀山
2025-10-27 00:08 6,962次浏览本報訊 (記者於忠寧)隨著電動汽車與儲能電站的發展，鋰金屬電池雖有望突破500Wh/kg的能量密度極限，卻面臨嚴峻的安全挑戰。高鎳正極在200℃時即分解釋放氧氣，金屬鋰負極與電解液反應生成氫氣、甲烷等可燃氣體，正負極氣體在密閉空間相遇易觸發劇烈反應，導致電池熱失控甚至爆炸。因此，開發兼顧高能量與高安全的電池技術成為行業的迫切需求。 近日，中國科學院化學研究所研究員白春禮、郭玉國與副研究員張瑩，基於前期電池熱安全機制和聚合物電解質設計的研究成果，提出「阻燃界面用於智能氣體管理」設計策略。該團隊在正極內部構建阻燃界面(FRI)，通過溫度響應機制實現雙重防護：當電芯溫度升至100℃時，FRIs釋放含磷自由基並遷移至負極表面，猝滅電解液熱解產生的H·、CH·等活性基團，使可燃氣體生成量下降63%，同時抑制正極49%的氧氣釋放，從源頭切斷爆炸反應鏈。 進一步，在熱濫用測試中，研究實現0.6Ah鋰金屬軟包電芯零爆炸。在0.6Ah鋰金屬軟包電芯的熱安全測試中，該策略展現出優異的防護效果：熱失控峰值溫度從1038℃降至220℃，實現電芯零熱失控。氣相色譜-質譜分析證實，電芯內部整體產氣量減少63%，其中可燃氣體佔比由62%降至19%，緩解了電池內部壓力積聚，並降低了電池爆炸風險。 上述研究為開發高比能、高安全的電池技術提供了新思路。
近日，隨著最後一座絕壁岸標航標燈遙控升降裝置在三峽庫區的夔峽完成調試，長江萬州航道處歷時兩個月的智能航標建設工程正式收官。目前，23座智能升降航標在夔峽、巫峽區域全面啟用，標誌著三峽庫區航道邁入自動化、智慧化時代。 三峽庫區峽谷陡峭，岸標與水面落差達30米，傳統維護需工作人員攀爬巖壁作業，面臨高空墜落、毒蟲侵襲等多重風險。為破解這一難題，長江萬州航道處自主研發智能航標系統，通過導軌、遙控升降、能源協同及智慧監測四大核心模塊，實現航標燈遠程一鍵操控。 該系統採用太陽能與蓄電池雙供電模式，可適應三峽庫區30米水位變幅，並配備液位傳感器與視頻監控，實現環境動態監測與設備自動運維。(肖江川 蒲佳樂 鍾偉）
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