在東北全面振興戰(zhàn)略引領(lǐng)下，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科生組建的“鋁拓儲(chǔ)界”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，自主研發(fā)的高性能水系鋁金屬電池具有高安全性、低成本等突出特點(diǎn)，嘗試應(yīng)用于氫能微電網(wǎng)系統(tǒng)，標(biāo)志著我國(guó)在低成本長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。這支平均年齡21歲的青年隊(duì)伍，結(jié)合俄羅斯、新加坡、中國(guó)等國(guó)家實(shí)驗(yàn)室資源，用扎實(shí)行動(dòng)踐行新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展理念，首創(chuàng)共晶電解質(zhì)制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。

在哈工大大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，身著白大褂的本科生們正與呂查德老師討論曲線(圖1)。“傳統(tǒng)鋁電池存在電化學(xué)窗口窄、氧化膜覆蓋、溫度敏感三大‘卡脖子’難題，”團(tuán)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)呂明航帶領(lǐng)組員進(jìn)行電池的制備(圖2)嘗試探索創(chuàng)新方法，，“我們創(chuàng)新研發(fā)共晶電解質(zhì)制備技術(shù)，使電池電化學(xué)窗口提升67%，電池比容增加3倍。”更可貴的是，團(tuán)隊(duì)將原材料成本控制在鋰電池的1/3，該項(xiàng)成果已獲多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。

在哈爾濱工業(yè)大學(xué)科創(chuàng)大廈中，團(tuán)隊(duì)成員試圖將鋁電池儲(chǔ)能單元與氫能微電網(wǎng)系統(tǒng)相結(jié)合(圖3)。系統(tǒng)通過(guò)智能算法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能源分配：鋁電池快速響應(yīng)風(fēng)光發(fā)電波動(dòng)，電解制氫裝置實(shí)現(xiàn)余電轉(zhuǎn)化，形成“分鐘級(jí)鋁電調(diào)節(jié)+小時(shí)級(jí)氫能儲(chǔ)備”的能源供給新模式。團(tuán)隊(duì)還試圖將鋁電池與抽水蓄能相結(jié)合，更安全、低成本地實(shí)現(xiàn)利用水能等綠色能源發(fā)電。

“把論文寫在祖國(guó)大地上!”化工與化學(xué)學(xué)院呂教授見(jiàn)證著團(tuán)隊(duì)成長(zhǎng)。這支由12名本科生組成的隊(duì)伍，利用寒暑假攻關(guān)關(guān)鍵材料制備，在-20℃低溫實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證電池性能。其創(chuàng)新的高性能非晶鋁金屬電極制備技術(shù)，使電池溫域拓寬，有效解決東北地區(qū)新能源設(shè)備“冬衰”難題。

這支年輕隊(duì)伍的故事正是新時(shí)代東北振興的生動(dòng)注腳。在哈工大“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、嚴(yán)過(guò)程”育人理念培養(yǎng)下，團(tuán)隊(duì)成員在實(shí)驗(yàn)室攻堅(jiān)，用400余個(gè)日夜的堅(jiān)守?fù)Q來(lái)技術(shù)突破。隨著教育部“國(guó)創(chuàng)計(jì)劃”專項(xiàng)支持落地，他們的創(chuàng)新成果正從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)一線，讓青春在建設(shè)新型能源體系的火熱實(shí)踐中綻放光芒。

(新媒體責(zé)編：wa12)