近日,湖北理工学院一支科研团队,在新能源领域取得突破性进展,其研究的“铁铬氧化还原液流电池电极材料”项目凭借低成本、高安全性和长循环寿命优势,成功打破国外技术垄断。今天新时代的我们,一起去认识谢小银与他的科研团队。
周末早上,湖北理工学院化学学院实验室内,谢小银和学生们正加班加点地进行实验。面对一块“膜”,大家展开了激烈的头脑风暴。
湖北理工学院化学与化工学院教授 谢小银:你现在用的这个木质素磺酸,它的价格应该是很便宜。
谢小银的学生:对,很便宜,它就是类似于造纸类的废液,然后回收利用的。
湖北理工学院化学与化工学院教授 谢小银:我们要瞄准的第一个就是成本,第二个效率。
2021年,从韩国留学归来的谢小银,在湖北理工学院化学与化工学院任教,从这个时候开始,他就带着学生们一起啃起了“新能源储电”这块难题。之所以要研究这个方向,是因为当时全球新能源竞赛已进入白热化阶段。而中国的锂资源超70%依赖进口,液流电池质子交换膜仍受国外专利封锁。一块不及A4纸厚度的膜,进口售价就高达5000美元一平米。一个发电厂光是膜的成本就动辄上亿。这,成了国内新能源储电良性发展“卡脖子”的难题。
湖北理工学院化学与化工学院教授 谢小银:30%到40%就是这个膜的成本。
记者:剩下全都是他们的利润。
湖北理工学院化学与化工学院教授 谢小银:对,因为人家是垄断的,所以我们要打破这个技术壁垒,通过科研的这种手段,把成本降下来,让太阳能电池更多地进入到千家万户,更多地服务我们的工业,服务我们的人民。
带着这股执念,谢小银和学生们展开了长达5年的电池攻坚之路。从材料稳定性、充电性能到成本控制。一块屏幕,几台实验设备,一张折叠床。实验室成了他们的家。一天近百次的充放电实验,每次长达1小时,设备必须盯着看。大家便轮流从黑夜盯到天明。
湖北理工学院化学与化工学院教授 谢小银:早上8点到实验室,我们晚上经常干到12点,陪着他们在里边通宵,做了1500次各种各样的实验,刚开始做的时候,迟迟不见好的效果,心里也很煎熬,我跟他们说,万事开头难。
就是在这样的坚守与坚持下,去年,这群中国科研人用一片比A4纸还薄的“魔膜”,在铁铬液流电池领域撕开了技术垄断的铁幕。这块名为speek的膜在耐久性、拉力测试等各方面的表现都超过了进口膜,而成本却只需要3500元每平米,相当于500美元每平方米,差不多是进口膜的价格1/10。
湖北理工学院化学与化工学院教授 谢小银:美国这个膜大概是81%到83%之间,我们是能够做到86%,同样的电流密度,这个膜的机械强度是相对美国膜是要高的,他们膜厚度是在55微米,不如我们25微米。
5年里,谢小银带领学生团队先后攻克6项关键技术,相关成果申报9项发明专利。其研究成果从湖北走向全国,应用于各大风能、太阳能电厂及储能电站项目。谢小银表示,接下来近一年,他将带领团队将电池能量效率从86%提升至90%,能量密度提高100%,并推动商业化覆盖更多省市,最终实现出海。(长江云新闻记者 尹晨 王天宇 责任编辑 刘琴沁)