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ZIATER丨费玉清:攻克核心技术难关 为电池安全“保驾护航”

来源:
珠海先进院
2021/08/27 11:48

 

编者按
 

2017年7月7日,珠海中科先进技术研究院正式成立。从无到有,从有到优,从优到精,珠海先进院始终肩负着科研创新的使命和担当。四年岁月,成果丰硕,这都离不开每一位ZIATER的努力和付出。接下来,我们将陆续发掘这些与珠海先进院同呼吸、共发展、创未来的科技工作者们,讲述他们取得的最新科研成果以及精彩的人生故事。


 费玉清 

 

 

  • 珠海中科先进技术研究院生物材料中心研究员,博士。
  • 主要从事离子液体及其聚合物电解质的合成及其在能源方面的应用研究。
  • 截止至今,发表论文18篇,其中SCI论文17篇,包括第一作者论文3篇(SCI二区2篇),申请专利9项。作为主要核心成员参与过国家自然科学基金资助项目4项、珠海市级项目2项。撰写英文书籍1章节。
  • 获得“创客广东”创新创业大赛获得了珠海市中小企业创新创业大赛创客组二等奖。

 

恒心是成功的基石,努力是成功的阶梯。——费玉清

 

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生活中电池无处不在,特别是锂离子电池应用十分广泛,正急速渗透手机、电脑、可穿戴式电子产品等3C产品,电动汽车,储能甚至是航空航天及军工等领域。因此,各国将提升动力电池的性能列为研究热点之一。

 

以锂离子电池为例,电解液是四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一,被喻为锂离子电池的“血液”,担负电池充放电过程离子运输任务,具有不可替代的作用。目前常用的液态有机电解液体系挥发性大且易燃易爆,存在极大的安全隐患,这正是研制电池电解液的重大挑战。


攻坚克难 助推产业发展

 

珠海先进院生物材料中心费玉清博士从七年前便已决定接受这项挑战,从事“全离子型电解液的安全性电池研发”。此研究项目旨在基于不可燃离子液体溶剂、锂盐电解质和其他离子型添加剂,开发全离子型电解液,利用离子液体的非挥发性和低可燃性,切实提高电池的安全性,消除电池在使用过程中存在的燃烧爆炸等潜在风险,为消费者和行业提供可靠的产品,推动相关产业发展。

 

 

全离子型电解液的高安全性电池组装及测试过程

(电解液配置、电池组装→高压密封→性能测试→数据监测分析)

 

2020年,珠海先进院联手珠海汉格能源科技有限公司(如下简称“珠海汉格能源”)申报《2020年度珠海市产学研合作及基础与应用基础研究项目》,并成功获批。珠海汉格能源是一家主营电池开发的高新技术企业,我院将利用离子液体相关技术与其共同开发新能源电池,以提高电池性能,助力企业产品升级,获取较好的经济和社会效益。

 

除了潜心研究液态电解质,费玉清对聚合物电解质也展开了深入研究并获得了阶段性成果。同在2020年,以“基于唑类的单锂离子导电聚合物电解质的开发与应用”为主题,费玉清以项目第一负责人身份参加了2020年“创客广东”珠海市中小企业创新创业大赛各场赛事,历经初赛、复赛、总决赛多番激烈的角逐,最后斩获总决赛“创客组”二等奖的佳绩。

 


左:赛场风采;右:团队合影

 

该团队从唑类出发,利用五元氮杂环阴离子电荷离域性高和PEO可促进锂离子传输的特点,通过聚合手段将该系列锂盐接枝到PEO链上,得到了锂离子迁移数高、电化学稳定性好的单锂离子导电聚合物电解质,用于锂离子电池,特别是柔性电池中,可提升电池充电效率及循环电池寿命,具有很高开发利用价值。

 

 

针对相关研究,费玉清作为主要成员参与过国家自然科学基金资助项目两项、珠海市级项目两项,发表论文18篇,其中SCI论文17篇,包括第一作者论文3篇(SCI二区2篇),申请专利9项。虽取得阶段性成果,但他谦虚表示,此方向的研究之路还很漫长,他们只是做了其中的“一点小贡献”。

 

对于未来,费玉清满怀信心。他表示,他将立足当下,继续集中精力巩固和优化已掌握的核心技术,把工作做扎实、做全面、做出特色,立志为提高电池安全性等重大核心技术贡献一份力量。


勇担使命 与社会需求“同频共振”

 

费玉清身兼珠海先进院生物材料中心化学组组长、研究员、导师等职位,同时担任多个科研项目第一负责人,如何在各个角色中自由切换,踏实做好每一项任务,他认为,使命感很重要。“我们所从事的科研工作与市场的导向密切相关,与社会的需求同频共振,因此我们更需要带着使命感投入到研发工作中。”

 

 

勇于直面问题的能力不可或缺。在研发过程中,他和团队也曾面临无数次失败,精神的力量支撑着他们在科研路上“披荆斩棘”。如果是个人的情况,费玉清会埋头在实验室,“不管是离子液体电解质还是聚合物电解质都是实验学科,必须扎根一线,在实验室中反复尝试,不断验证,才能得出结果”;倘若是团队共同遇到难题,“我们会坐下来一起讨论、认真分析、复盘再出发”。


瞄准目标 做科学界的“费玉清”

 

费玉清从事离子液体及聚合物电解质的合成及其在能源方面的应用研究已有七年之久,他认为当初自己从事这一领域有点偶然。

 

在中国科学院兰州化学物理研究所攻读硕士研究生时,“我对研究方向还没有太多的想法,之所以选择这个研究方向更多源于我的导师”。边做边思考、边思考边学习,慢慢地,费玉清认清了前进方向,关键是他更找到了科研工作的意义以及科研工作者的自我价值。“我希望能够研究出对社会、国家甚至是人类有作用的东西”。

 

从小到大,“费玉清”这个名字确实让费玉清博士得到更多的关注。“不少人会特意问我,你的歌唱得怎么样?你爸妈怎么会给你取这个名字?”以前,费玉清对此甚是“懊恼”,未来,他更希望别人记住自己,并不是因为这个名字,而是因为他和团队所做出的科研佳绩以及优质的产品。

 

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文图、视频丨麦洁仪;审核丨费玉清