
神舟21号顺利升空,“国民级”载荷的专家张洪章现身空间站。
不少人可能不太了解张洪章,不过他的一些成就却被部分人称作“彻底改变能源布局”的关键。
你得知道,他才39岁出头,可已经拿到了60多项发明专利,有些研究成果说出来,能把不少人都吓一跳。
到底有多厉害呢?27岁那年,张洪章就带领团队攻破了全钒液流电池的“卡脖子”技术,三年后,又突破了锂离子电池的低温核心技术;到32岁时,又开发出应用于固体激光的先进锂离子电池的关键材料。
可以说,他靠个人力量帮中国抢占了电池储能技术的制高点。特别是全钒液流电池技术的突破,直接冲破了国外的垄断局面。
全钒液流电池虽然名字有点拗口,但它可是个厉害的储能神器。咱们用的风能、太阳能这些清洁能源,最大的问题就是太依赖太阳和风力,太阳不出来、风不刮的时候,发电就变得不太稳定,时断时续。
全钒液流电池这个东西,能把多出来的电能存着,等到电网用得着的时候再稳稳地放出来,所以说,它可是光电站和电网调峰的得力帮手。
全钒液流电池里面有个重要的材料叫“离子传导膜”,说白了,它的作用主要有两个:一个是像挡板一样,把正极和负极的液体分别隔开,防止它们直接碰到一起,免得短路。
不过呢,这个传导膜上得有个特别准的通道,就像“信使”似的,能让氢离子顺利通过。如果这个膜的质量差点,不管是电池的储电能力要么不行,要么离子没法通过,就会出现充电充不上,放电也不顺畅的问题。
所以,“离子传导膜”一直是储电技术里的核心部分,过去这类技术基本都被美国、日本和德国的几家企业牢牢控制着。
特别是美国杜邦公司,他们的全氟磺酸膜几乎垄断了全球市场,不但价格高得吓人,质量方面也难以让人满意,有时候甚至出现放电方面的严重问题。
可是碍于没有别的对手,咱们也只能咬着牙,咬紧牙关高价买进。
还算幸运的是,张洪章团队终于突破了,他们放弃了美国领导的氟系路径,硬是研发出一种非氟离子传导膜。这种膜不仅整体表现比杜邦的全氟磺酸膜强得多,更关键的是,成本不到进口膜的六分之一,工艺也更简单,非常适合大批量生产。
总的来说,张洪章研制的“离子传导膜”不仅性能出众,价格实惠,还很容易搞定生产,瞬间就在美日面前打出了一记降维打击。
于是国产的“离子传导膜”迅速崛起,到了2025年,中国液流电池用离子传导膜的总需求量更是突破了200万平方米。
张洪章的技术为咱们中国省了不少冤枉钱,还直接带动了储能技术的飞跃。
还没完,他搞出来的锂硫电池能量密度突破了940Whkg,这在现有的锂硫电池里,算是国际最高的了。
作为未来储能领域的潜力之选,锂硫电池被广泛看作是下一代的明星产品之一。它采用硫作为正极,金属锂作负极,理论上的能量密度比常见的锂电池高出三到五倍,换句话说,同样重量或体积下,能存储更多的电能。更令人感兴趣的是,硫元素储量充足,价格实惠且环保,让这款电池在性能和成本方面都占有不小的优势。
到了2018年,我国第一架由锂硫电池驱动的大翼展无人机顺利实现了首次飞行,这也标志着这项技术迈出了实用化的重要一步。
张洪章的工作推动了中国锂硫电池从实验室走向实际应用的步伐,更加接近了产业化的目标。
这次,他打算把实验带到太空去,实时监测锂电池中锂枝晶的整个生长过程。要知道,尽管锂离子电池已经到了一个瓶颈,但安全隐患依然存在,其中锂枝晶的问题就很关键。
所以才决定把实验搬到太空里,想碰碰运气,打破锂电池技术的瓶颈。
假如张洪章在太空实验中取得了成功,那我们迎来的不仅是更轻便、更耐用的锂电池,不止车辆续航能翻上两三倍,安全性也会变得更有保障。除此之外,咱们的电网、AI、航天,甚至军用装备的能源格局,也可能因此迎来一场大变样。
大家想想,要是我们的全电军舰能连续航行上一两年,这实力可真是牛得不要不要的呀!
可以这么说,中国的科学家们上天入地,不光是一次次做各种科学实验,更像是在参加一场关于“科技突破”的角逐。
这次的成果主要受惠的,还是我们中国自己,老百姓也都盼着张洪章和那些载荷专家能平安归来,希望他们能带回更多的科技新突破。
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