近日,惠州学院化学与材料工程学院“万锂长氨”学生科创团队在硅碳负极粘结剂技术研发方面取得阶段性成果。团队聚焦高容量硅碳负极材料应用需求,通过配方优化和性能测试,研发出适配硅碳负极体系的新型聚氨酯粘结剂,目前已申请9项发明专利,并推动相关成果进入中试生产。

惠州学院供图
随着新能源汽车、储能等产业快速发展,锂离子电池对高能量密度材料的需求持续提升。硅碳负极具有较高的理论容量,但在实际应用中对粘结剂性能提出了更高要求。针对现有部分粘结剂存在弹性模量、粘结强度及界面附着性能不足等问题,“万锂长氨”团队在指导教师冼文琪博士带领下,将研发方向锁定在聚氨酯粘结剂。
围绕聚氨酯分子结构设计、功能化分子改性以及硅碳负极适配型粘结网络构筑等关键环节,项目累计完成600余次样品制备实验与112组平行验证测试,完成96组配方的调试与筛选,通过12轮完整数据迭代,实现粘结剂性能持续优化提升。
据团队介绍,目前研发的聚氨酯粘结剂界面粘附力达到2.0N/mm,断裂伸长率可达800%以上。在20%硅碳负极体系测试中,循环500圈后容量保持率为87%,为进一步适配高容量密度锂离子电池应用提供了技术支撑。

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为提高科研成果与产业实际需求的匹配度,团队还先后走访亿纬锂能、普赛达等企业,进入生产一线了解锂电材料实际使用场景,并与企业技术人员围绕产品性能、生产工艺和应用需求进行交流,根据企业反馈持续调整研发方向。
目前,团队累计申请发明专利9项,其中1项已获授权;团队成员以第一作者身份发表SCI论文7篇,相关项目已进入中试生产阶段,并与多家企业开展合作。同时,依托该项目,团队已获批2项国家级、4项省级大学生创新创业训练计划项目,多名成员参与行业论坛及学术交流。

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学生科创团队技术攻关的背后,是惠州学院近年来持续推进产教融合和科研育人的探索。惠州学院化学与材料工程学院围绕化工新材料等方向,与中山大学惠州研究院、大亚湾化工新材料学院等开展合作,并对接亿纬锂能等企业共建联合实验室、实践教学基地和特色培养班,为学生参与科研项目和产业实践提供平台。
惠州是国内重要的锂电产业集聚区之一。惠州学院表示,将继续围绕地方产业发展需求,完善大学生创新实践平台和产学研协同机制,引导学生参与新材料等领域技术研发,推动科研训练、人才培养与地方产业需求进一步衔接。
南方+记者 谢志清
通讯员 刘曼曼
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