 把电脑卷起来，装进兜儿里 创业团队 同济大学学生 创业项目 全固态柔性超级电容器 把薄如一张纸的电脑卷起来放进兜里，52寸的电视可以像叠被子一样叠起来放进柜子，穿戴的衣服不仅保暖，还能存储电能……这些设备和场景是不是很“炫酷”？近日，同济大学上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室团队研发了一种全新的电能存储装置--全固态柔性超级电容器，不仅继承了超级电容器的存储容量高、充电速度快、循环性能稳定等品质，最突出的优点是质量轻、可弯曲折叠，而且无污染。这离上面的“炫酷”场景转为现实又近了一步。
开始时几乎每天都在遭遇失败 “这样的技术创新灵感来源于生活。”项目团队成员、同济大学物理系博士孔德志说，在上一轮电池技术革新后，锂离子电池成为目前使用最广的高效电能存储装置。然而，锂离子电池也有缺陷--回收、降解困难，对环境的破坏性大；有潜在的腐蚀、爆炸危险等。这一实验室团队成员曾经坐在一起讨论了好多次如何研制更先进的装置。在这样的讨论中，现实问题与科学精神碰撞出了火花。 2013年10月，来自同济大学物理科学与工程学院、经管等学院的9名大学生组成创业团队，开始了反复试验。开始时，几乎每天都在遭遇失败。6个月后，基于直接生长在柔性基底上的三维过渡金属氧化物纳米复合材料作为电极材料的全固态柔性超级电容器研发成功。其中，分别使用具有高容量的三维过渡金属氧化复合材料和低成本的活性碳作为电容器的负极和正极材料，并结合使用固态电解质，将上述三者的优点整合在一块很小的基膜中，就能使电容器弯曲、折叠、任意裁剪。而这样的材料成本，制作一个几千毫安的移动电源，价格不过几十元。另外，由于采用的是非对称电极组装，可以增大两电极间的电压，使得电容器储存能量明显提升，这使商业应用成为可能。同时，它还比较安全，具备良好的环保特性。 团队成员、同济大学物理专业大三学生叶天明说：“全固态柔性超级电容器可以任意弯曲、折叠，并且可以裁剪。而且，这个小小的基膜在充电2至3秒后，就让3瓦的小马达转了整整5分钟。整个过程中，我们可以对产品任意弯曲、折叠，对转动的马达没有任何影响。”
柔性电容器将改变人们的生活 表面看上去只是一个普普通通的哆啦A梦挂饰，玄妙之处在于它其实是个性化的移动电源。且这个移动电源，只需要几分钟就可以充电完毕，比传统移动电源质量更轻、安全性更强。 负责市场开拓的同济大学经管学院学生孙媛称，在经过了前期市场调研后，团队决定初期阶段凭借个性化定制服务打入市场。例如与手机壳和各类挂饰装饰物结合，达到实用和美观的双重作用。同时进入电动玩具供能装置领域，改变现有电动玩具电池充电慢、电量小、不安全的现状。 以后，穿在身上的马甲不仅可以用来保暖，还可以为其它电子产品供电，为有广阔发展空间的可穿戴设备又增添了一项新功能。 这个创业团队的“野心”不仅在此，未来，团队不仅仅将目光聚焦在生产全固态柔性超级电容器，还将为各行业提供能源储存的解决方案。“我们还将进入电动汽车领域，与电动汽车生产厂商合作，提供包括能源储存、刹车储能等一整套汽车能量管理系统。另外，由于全固态柔性超级电容器还具有可折叠、可弯曲和安全的特点，不会因形变而对性能产生影响，因此在灾难中是很好的应急供电系统能源提供者。” 团队预计2015年下半年正式注册公司，目前，已经有山东青岛某家风投公司为项目组投资。“全固态柔性电容器将走进人们的生活，改变生活方式，我们可以预见，一扇柔性时代的大门即将开启。”孔德志畅想着。 本报记者 张鹏 |
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