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。
八月的塔裡木河攜冰川融水奔湧而下,在沙雅縣哈德墩鎮一處引洪渠前,依布拉依木·阿合尼亞孜看著挖掘機挖開淤沙,笑著說:「看,這片胡楊林能喝上水了。」 在乾旱少雨、生態環境脆弱的新疆,森林資源尤其珍貴,環塔克拉瑪幹沙漠的塔裡木河流域分布著我國近九成天然胡楊林,是抵禦風沙侵襲的天然屏障。8月5日,塔裡木河第26次生態輸水第二階段輸水工作啟動,滔滔洪水流向下遊綠色廊道的同時,第9個年頭向塔河中上遊引洪補水工作也已開展半月有餘,為流域內胡楊林「精準解渴」。 43歲的依布拉依木是沙雅縣胡楊林保護中心達朗塘木中心管護所所長,做護林工作已有17年,守護著哈德墩鎮內的原始胡楊林。「8月是胡楊生長關鍵的落種期,供上水、供好水,是來年新林生發的重要一環。」依布拉依木說,在連續9年的向塔河中上遊引洪補水灌溉下,原本退化的胡楊林日益恢復生機。 曾經,河流兩岸商業伐木、村民砍樹燒火的現象較為普遍。1998年,國家在新疆啟動天然林保護工程試點,1999年,沙雅縣全面停止胡楊採伐。但由於塔裡木河改道等原因,沙雅縣部分區域的胡楊林因常年缺水嚴重已有退化趨勢。如今在沙雅縣著名的胡楊林景點「魔鬼林」,還能看到大片因河水改道缺水枯死的胡楊林。 2016年,新疆全面啟動塔裡木河流域胡楊林生態保護行動,也是這一年,塔河中上遊引洪補水灌溉胡楊林工作正式啟動。沙雅縣胡楊林保護中心主任強利民介紹,塔裡木河沙雅段全長266公裡,河岸兩邊有世界上面積最大的原生態胡楊林。作為塔克拉瑪幹沙漠邊緣阻擊戰的前沿陣地之一,近年來,沙雅縣通過生態輸水、退耕還溼、補植補造等綜合措施,不斷加大塔裡木河上遊溼地生態修復保護力度,尤其引洪補水5年一輪灌,使胡楊林的生態修復更精準高效。 新其滿管理站是沙雅縣管轄河段最長的一個管理站,站長劉華利和同事們根據每天的來水量,合理調配向胡楊林引流的生態水。由於塔裡木河河水含沙量大,日常巡檢、渠道清淤是水利、林草部門工作人員的必修課。如今,安裝在手機端的智慧測流系統使水情「號脈」工作更便利精準,一旦發現閘門引水流量不足等異常數據,工作人員就能立即驅車前往淤堵點進行核查清淤。 「連續多年的引洪補水,使縣域內退化的胡楊林得到修復,天然幼林面積增加近5萬畝,地下水位總體上升0.11米。」強利民介紹,2016年至今,縣裡修建了200餘公裡的引洪渠,累計清淤398公裡,協調生態水6.89億立方米。今年,沙雅縣新建引洪渠24.5公裡,計劃引洪補水0.71億立方米,灌溉20萬畝胡楊林。 沙雅縣蔥鬱連綿的胡楊林,也為白尾地鴉、黑鸛、馬鹿等野生動物提供了棲息地,更因水美景美成為南疆新興旅遊目的地。網紅打卡地139胡楊秘境自駕公路上,掛著全國各地牌照的車輛川流不息。2024年,沙雅縣胡楊林景區接待遊客23.4萬人次,同比增長35.3%,今年「五一」假期接待遊客超16萬人次,生態「含綠量」正轉化為發展「含金量」。 今年,塔河流域全年計劃引洪補水6.52億立方米,將灌溉喀什地區、阿克蘇地區、和田地區、巴音郭楞蒙古自治州等多地的胡楊林區。這條沙漠前沿以水為盾、以綠為牆的生態防線建設,正成為「綠水青山就是金山銀山」理念在死亡之海邊緣的生動實踐。 石榴雲/新疆日報記者 康顥嚴
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