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科创蓄能,青年铸芯——重庆能源职业学院学生团队攻坚电池材料难题
2026-09-14 14:44:00
重庆能源职业学院

  当前,新能源产业正朝着高安全、高能量密度、低成本的方向加速迭代,电池核心材料技术的创新突破,成为推动产业规模化、高端化发展的关键抓手。立足新能源产业发展需求,重庆能源职业学院钠电池正极材料与固态电解质学生创新团队深耕储能材料领域,历经数年潜心攻关,接连破解钠离子电池、固态电池核心材料产业化痛点,以青年科创力量助力国内新能源产业技术升级。

三年深耕钠电材料 攻克降本增效核心难题

  钠离子电池凭借资源储量丰富、生产成本低廉的优势,成为大规模储能领域极具潜力的下一代电池技术。但传统聚阴离子型钠电池正极材料长期存在生产成本高、比容量偏低、结构稳定性差等行业共性难题,极大阻碍了钠离子电池的规模化产业化落地。

  为打破技术桎梏,学校学生科研团队锚定核心痛点,开展为期三年的专项攻坚。团队反复开展前驱体配比调控、球磨参数梯度优化、喷雾干燥工艺筛选等多组正交对比试验,反复调试工艺参数、优化技术方案,最终自主研发出氟化钙改性核心新工艺。该技术依托氟化钙吸附游离氟离子的独特特性,精简除杂、陈化等冗余生产工序,大幅压缩生产流程、提升生产效率;同时创新采用阴阳离子掺杂与氧化镍原子精准包覆协同改性技术,从原子维度优化材料结构,全方位提升材料电化学综合性能。

  经权威工艺检测与性能测试,改良后的正极材料生产成本大幅下降23%,比容量稳定达到130mAh/g,材料表面可形成厚度3.5纳米的均匀稳定保护膜。该薄膜有效加固材料微观结构,杜绝原子破裂问题,显著延长电池循环使用寿命,完美实现“降本、提质、增效”三重突破。团队负责人表示,“钠电技术的终极目标是实现产业化落地。成本和性能是实现这一目标必须跨越的两道核心门槛,我们的改性工艺精准解决了行业痛点,为钠电池规模化应用提供了可行的技术方案。”

四年攻坚固态电解质 解锁动力电池底层技术突破

  固态电池凭借高安全、高能量密度的核心优势,被业界公认为下一代动力电池的核心发展方向。但长期以来,导电性能弱、制造成本高、循环寿命短三大瓶颈,始终制约着固态电池的产业化落地。

  聚焦固态电池核心材料短板,学校研发团队扎根实验室开展四年技术攻关,完成千余次配方迭代与试验验证,创新构建出“双元素梯度掺杂提导电、纳米填料复合提良品、界面工程技术保寿命”的三位一体协同改良方案,从底层材料维度突破固态电池技术壁垒。

  在导电性能层面,团队研发的铝、镓双元素梯度掺杂技术,精准调控晶格内部离子迁移通道,让材料离子电导率较传统氧化物固态电解质提升30%,彻底改善固态电池导电短板;在生产良品层面,通过引入无机纳米填料优化材料成型工艺,有效降低材料成型缺陷,将产品良品率提升32%;在使用寿命层面,创新应用射频磁控溅射界面工程技术,在正极与电解质之间构筑致密稳定的界面过渡层,将界面阻抗降至30Ω·cm²,有效抑制界面副反应,全面提升电池循环稳定性与使用寿命。

  整套创新技术方案可实现固态电解质材料生产成本降低11%,为固态电池产业化落地提供了核心材料支撑与技术路径。团队负责人表示,“固态电池的产业化突破,根源在于核心材料的革新。我们四年的反复试验,就是希望从基础材料层面打破技术垄断,为国内固态电池产业发展筑牢根基。”

深耕职教育人沃土 赋能科创人才成长

  学生科创团队的接连突破,是重庆能源职业学院深耕职业教育、赋能科创育人的生动缩影。学校依托“孵化园+创业园”双载体协同育人体系,创新构建“四维融合、五阶递进”高职双创人才培养模式,聚焦新能源产业发展刚需,搭建真实科研项目、真实产业场景的实训育人平台,让学生在实打实的科研攻坚中锤炼技术、积累经验、提升创新能力。

  未来,学校将持续立足职业教育办学定位,深耕新能源领域科创育人,持续推动产学研深度融合,以科创赋能人才培养,以技术助力产业升级,为制造强国、新能源产业高质量发展持续输送高素质、高技能创新型人才。

 文/重庆能源职业学院创新创业中心

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