□將原本無法充電的傳統(tǒng)一次性鋅基電池轉(zhuǎn)變?yōu)榭啥啻纬浞烹娛褂玫亩坞姵?/p>

□在國際上開創(chuàng)了鋅基電池由一次到二次的原始創(chuàng)新研究

□實現(xiàn)了水系鋅基電池能夠充放電循環(huán)使用上千次

與鋰離子電池相比

□水系鋅基電池使用水基電解質(zhì)，不燃不爆，本征安全

□不含鉛、鎘等有毒有害金屬

□能在極寒環(huán)境中穩(wěn)定運行

儲能安全是全球挑戰(zhàn)，也是國家重大戰(zhàn)略需求。天津大學胡文彬團隊緊密圍繞 " 二次水系鋅基電池材料與器件構(gòu)筑 " 項目歷經(jīng)十余年技術(shù)攻關(guān)，將原本無法充電的傳統(tǒng)一次性鋅基電池轉(zhuǎn)變?yōu)榭啥啻纬浞烹娛褂玫亩坞姵?，在國際上開創(chuàng)了鋅基電池由一次到二次的原始創(chuàng)新研究，實現(xiàn)了水系鋅基電池儲能密度達到鉛酸電池的 2 至 3 倍，并能夠充放電循環(huán)使用上千次，開辟了本征安全、綠色環(huán)保儲能電池技術(shù)的新賽道。憑借這一成果，日前，胡文彬教授作為團隊第一完成人獲得國家自然科學二等獎，這也是繼今年他榮獲第四屆 " 全國創(chuàng)新爭先獎 " 后，獲得的又一個國家級獎項。

鋅基電池 " 老樹開新花 "

鋅錳電池，所有人都不陌生，智能鎖、燃氣表、遙控器……千家萬戶的小家電中到處都離不開這種一次性鋅基電池。然而，這類傳統(tǒng)鋅基電池無法充電、用完即棄，不但造成巨大的資源浪費，甚至還一度成為危害土壤和污染環(huán)境的 " 罪魁禍首 "。胡文彬教授團隊將研究視角聚焦于已有百年歷史的鋅基電池上，花費十余年時間刨根問底，終于回答了 " 本征安全的鋅基電池為什么不能由一次性變?yōu)榭沙潆?" 的難題，他們從鋅基電池的儲能原理、電極材料和器件設(shè)計方面開展原始創(chuàng)新，成功將一次性的傳統(tǒng)鋅基電池轉(zhuǎn)變?yōu)榭裳h(huán)使用上千次的二次可充電電池。

這項技術(shù)的核心優(yōu)勢在于 " 本征安全 " 與 " 綠色環(huán)保 "。與目前主流的鋰離子電池相比，水系鋅基電池使用水基電解質(zhì)，不燃不爆，本征安全；它不含鉛、鎘等有毒有害金屬，對環(huán)境友好。目前，該電池已在國內(nèi)多地開展示范應(yīng)用：在浙江樂清，團隊與國家電網(wǎng)合作，在工業(yè)園的居民區(qū)中建立了國內(nèi)首個鋅基電池光儲充一體化充電站，利用光伏發(fā)電、鋅基電池儲電，為園區(qū)電動車全天候穩(wěn)定充電。同時，該電池還能在極寒環(huán)境中穩(wěn)定運行，已應(yīng)用于我國南極秦嶺科考站極地低溫離網(wǎng)供電系統(tǒng)，為氣象信號塔提供不間斷的電力供給。

做 " 頂天立地 " 的科學研究

談及這些年取得的科研成績，胡文彬教授感觸最深的就是科研模式的轉(zhuǎn)變。" 以前我們的科研工作更多地側(cè)重于基礎(chǔ)研究和前沿探索，但現(xiàn)在我們的科研工作必須以國家需求為導向，讓科研成果既上得了書架又上得了貨架。" 胡文彬教授坦言，只有讓老百姓覺得受用的技術(shù)才算得上是好技術(shù)，才能獲得社會大眾的認可。如今，胡文彬教授和他的團隊不但聚焦探索 " 頂天 " 的基礎(chǔ)研究，而且積極與企業(yè)和相關(guān)政府部門對接 " 立地 " 的成果轉(zhuǎn)化，致力于做 " 頂天立地 " 的科學研究。

作為帶領(lǐng)二十余位教師、百余名碩博研究生的團隊帶頭人，胡文彬教授對自己個人的定位也出人意料。" 很多人覺得，要帶好這么大一支隊伍，管理肯定非常嚴格吧？但實際上我是非常包容的，我理解老師們想什么、需要什么、關(guān)心什么，尤其是青年教師。" 胡教授稱，面對年輕的團隊成員，自己更多的是理解與鼓勵。" 我也是從年輕科研人員一路走過來的，所以我盡可能地給他們自由的空間，讓他們能夠自由發(fā)揮潛力，展現(xiàn)才華。" 在胡文彬教授的帶領(lǐng)下，團隊涌現(xiàn)出一批國家級領(lǐng)軍人才和優(yōu)秀青年科技人才，" 我從來沒把自己當成團隊領(lǐng)導者，我就是為大家提供平臺，協(xié)調(diào)資源，為團隊每一位教師的發(fā)展提供支撐。" 正是這種不擺架子、甘為人梯的心態(tài)，讓這支龐大的科研隊伍始終保持著凝聚力和戰(zhàn)斗力。

記者 侯蕾

圖片由受訪者提供