為積極響應國家“雙碳”發展戰略,緊扣新型儲能產業高質量發展重大需求,立足化學化工專業優勢,厚植青年科創報國情懷,近日,山東大學化學與化工學院高熵鈉元實踐隊開展以新型高熵普魯士藍鈉電正極開發、性能表征與新能源科普為核心的綜合性社會實踐活動。團隊將前沿科研攻關與社會科普服務深度融合,在實驗創新中錘煉科研本領,在知識普及中踐行青年使命,交出知行合一的青春實踐答卷。
當前,鋰電池產業快速發展導致鋰資源供需緊張、成本攀升,嚴重制約大規模儲能產業普及,鈉離子電池憑借資源豐富、成本低廉、安全性強等優勢,成為新型儲能領域的核心發展方向。其中,普魯士藍正極材料是鈉離子電池的主流正極材料之一,但傳統材料普遍存在晶格結構坍塌、循環穩定性差、使用壽命較短等關鍵產業化瓶頸,極大限制了鈉電技術的規模化落地。針對行業痛點與技術難題,實踐隊依托徐立強教授課題組科研實驗平臺,聚焦高性能鈉電正極材料創新研發,開展系統性科研實踐。
圖為實驗過程記錄趙泰來攝
在科研攻堅階段,團隊創新采用五元高熵摻雜策略,結合乙酰丙酮鹽自螯合合成法優化材料制備工藝。隊員們嚴謹有序完成材料配比調試、樣品合成制備、高溫處理、微觀結構表征、電化學性能測試等全套實驗流程,系統探究高熵摻雜改性機理,深入分析材料微觀晶體結構、形貌特征與儲能容量、循環穩定性、倍率性能之間的構效關系。通過反復對比實驗參數、復盤實驗數據、優化合成流程,團隊有效改善傳統普魯士藍材料的結構缺陷,進一步提升材料電化學綜合性能,為高性能、長壽命鈉離子電池正極材料的工業化研發與工藝優化提供了扎實的實驗數據支撐和科學設計思路,助力新型儲能關鍵材料技術突破。
圖為實驗結果分析趙泰來攝
科研求真致遠,科普潤物無聲。在深耕實驗室科研創新的同時,團隊堅持科創反哺社會,將專業知識轉化為普惠科普力量,開展系列新能源科普志愿服務。隊員們立足化工與新能源專業背景,梳理鈉離子電池、新型儲能技術、雙碳戰略等核心知識,精心制作科普宣講、趣味科普短視頻,用通俗易懂的語言拆解專業原理、解讀儲能技術優勢、普及綠色低碳能源知識,打破高端科研與大眾認知的壁壘。通過多元化科普宣講活動,有效提升了社會大眾對鈉離子電池、新型儲能產業以及綠色低碳發展的科學認知,助力全民科學素養提升,讓前沿新能源知識走進大眾生活。
知行合一篤行致遠,科創擔當不負韶華。未來,高熵鈉元實踐隊隊員將繼續立足新能源材料前沿領域,深耕關鍵核心技術攻關,持續踐行科創報國初心,以青春之力助力新型儲能產業發展,為國家“雙碳”戰略實施與新能源高質量發展貢獻山大化學青年力量。