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。
防控基孔肯雅熱,關鍵在於防蚊和滅蚊。近日,記者探訪了位於廣州市黃埔區的「蚊子工廠」——廣州威佰昆生物科技有限公司。在恆溫恆溼的實驗室中,數百萬蚊卵在營養液中沉浮如細密米粒。據介紹,該企業目前正開足馬力,周產500萬隻「絕育雄蚊」,「以蚊治蚊」通過生物技術阻斷蚊媒繁衍鏈,成為阻擊基孔肯雅熱的生物尖兵。 「『以蚊治蚊』的策略主要是減少伊蚊的數量,技術的核心,是利用沃爾巴克氏體與蚊媒的共生關係。」廣州威佰昆生物科技有限公司副總經理兼技術總監龔君淘介紹,培育出來的蚊子是「益蚊」,也叫「絕育雄蚊」,當攜帶沃爾巴克氏體的雄蚊與未攜帶該菌的野生雌蚊交配時,由於胞質不相容現象,所產的卵不能正常發育,無法孵化出幼蚊。 這項「以蚊治蚊」技術優勢顯著是技術高效、生物安全風險極低、綠色無汙染,最大特色在於精準靶向。特別值得一提的是,這些釋放的雄蚊不會叮咬人類,不會增加蚊蟲叮咬風險。 據了解,自2015年以來,該公司的「以蚊治蚊」技術已在全國多個區域進行釋放試驗,取得了令人矚目的成果。除了應對此次基孔肯雅熱的防控,龔君淘表示,下一步,公司將與基層組織合作,持續做好防蚊滅蚊的應急處置工作,同時也會與地方合作,進一步將「以蚊治蚊」工作列為常態化加以推進。 (記者 何俊傑 視頻來源 黃埔融媒)
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