一根竹子，能用來(lái)做什么？長(zhǎng)久以來(lái)，大眾對(duì)竹子的印象，多停留在竹筷、竹籃、竹席等常見(jiàn)物品上。

然而，竹子的世界遠(yuǎn)比我們想象得精彩。在中國(guó)科大先研院，科研人員利用竹子等生物質(zhì)原料，經(jīng)處理后成為鈉離子電池的負(fù)極關(guān)鍵材料，在零下30攝氏度環(huán)境下仍能保持80%以上容量。竹材價(jià)值也提升了近十倍，小小竹子實(shí)現(xiàn)了“華麗轉(zhuǎn)身”。

竹子也有無(wú)限可能

一根竹子，在中國(guó)科大先研院博士胥李志的手上，被賦予了無(wú)限的可能。

跟隨著胥李志的腳步，記者來(lái)到了實(shí)驗(yàn)室，在這里我們看到了一包包竹粉原材料。“這些都是竹制品加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢料粉末，我們把它們收集過(guò)來(lái)，能夠變廢為寶。”胥李志笑著說(shuō)。

在他的手上，這些竹粉經(jīng)過(guò)粉碎、預(yù)碳化、高溫碳化等工序，最終蛻變?yōu)轺詈诘挠蔡挤勰?，可用作鈉離子電池的負(fù)極材料，各項(xiàng)性能指標(biāo)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

胥李志告訴記者，與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，鈉離子電池在低溫性能、倍率性能、快充方面有著突出優(yōu)勢(shì)。比如在北方的冬天，由于溫度過(guò)低，傳統(tǒng)的鋰電池電動(dòng)車容量會(huì)下降得非?？欤枰l繁充電。而鈉離子電池在零下30攝氏度環(huán)境下仍能保持80%以上容量，可以很好地解決這一問(wèn)題。

而要想更好地實(shí)現(xiàn)鈉離子電池這些優(yōu)勢(shì)，負(fù)極材料是一個(gè)關(guān)鍵要素。目前我國(guó)鈉離子負(fù)極材料多依賴進(jìn)口，且性能不足、價(jià)格高昂，選擇合適的負(fù)極材料是科研人員們一直努力的方向。碳基負(fù)極材料因其技術(shù)成熟度高、資源豐富，有望率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

為什么竹子能夠入選？胥李志說(shuō)，目前做硬碳材料有生物質(zhì)類的，還有石油基類的。生物質(zhì)中有采用竹子、椰殼、果殼類的，比如說(shuō)核桃殼。但是像椰殼類要靠進(jìn)口，價(jià)格比較高，果殼類的產(chǎn)量有限，并且收集難度比較大。相比來(lái)說(shuō)，竹子是一種速生木，我國(guó)現(xiàn)有竹林面積超700萬(wàn)公頃，產(chǎn)量豐富、價(jià)格低廉，這為規(guī)?；a(chǎn)提供了天然資源庫(kù)。

有了竹子的加持后，新技術(shù)制備的鈉離子電池在針刺、過(guò)充等極端測(cè)試中未出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象，安全性能較鋰電池提升顯著。未來(lái)除替代鉛酸電池的傳統(tǒng)領(lǐng)域外，可應(yīng)用在大型儲(chǔ)能電站、船舶動(dòng)力系統(tǒng)乃至家庭儲(chǔ)能場(chǎng)景。

創(chuàng)投助力“00后”創(chuàng)業(yè)

出生于2000年的胥李志，是一名標(biāo)準(zhǔn)的“00后”。在他的身上，卻顯現(xiàn)出了超出同齡人的成熟冷靜。他的身份，不僅僅是一名在校博士生，同時(shí)也是合肥國(guó)科碳芯科技有限公司的副總經(jīng)理兼技術(shù)負(fù)責(zé)人。

胥李志本科專業(yè)是化學(xué)工程與工藝，從那個(gè)時(shí)候起他就開(kāi)始做一些碳材料方面的研究。2023年，他來(lái)到合肥，在中國(guó)科大先研院讀研究生，研究方向就是生物質(zhì)基的硬碳材料。

“合肥給我的印象，對(duì)于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)者是非常支持的。”胥李志告訴記者，去年我們和國(guó)家電投建立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，在這個(gè)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)鈉離子電池負(fù)極材料具有廣闊的市場(chǎng)前景，企業(yè)也很需要這方面的材料。就想著能不能把實(shí)驗(yàn)室做出來(lái)的材料投入產(chǎn)業(yè)化，真正地應(yīng)用于日常生活當(dāng)中，這是一件非常有意義的事情。

今年3月，合肥國(guó)科碳芯科技有限公司成立，落戶包河區(qū)中國(guó)視界，邁出了科研成果產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵一步。

然而，創(chuàng)業(yè)之路并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。缺少啟動(dòng)資金，讓這位“00后”創(chuàng)業(yè)者犯了難。就在這時(shí)，包河創(chuàng)投主動(dòng)上門(mén)服務(wù)，為企業(yè)對(duì)接聯(lián)系多家基金，共計(jì)千萬(wàn)級(jí)別的融資支持，為公司的后續(xù)發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。同時(shí)，也積極為公司對(duì)接下游客戶、產(chǎn)業(yè)化資源等賦能服務(wù)。

包河創(chuàng)投工作人員毛龍雨介紹，像國(guó)科碳芯這樣的初創(chuàng)科技型企業(yè)，是包河創(chuàng)投最常見(jiàn)的服務(wù)對(duì)象，他們會(huì)為企業(yè)提供全流程的跟蹤服務(wù)。

去年，包河創(chuàng)投對(duì)合肥市企業(yè)投資金額近2億元。其中，對(duì)合肥市初創(chuàng)期企業(yè)投資金額超1.2億元，對(duì)初創(chuàng)期企業(yè)投資金額占比超60%。

毛龍雨表示，包河區(qū)正大力推動(dòng)新能源汽車和新型儲(chǔ)能等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鈉離子電池憑借其資源豐富、成本低廉、安全性高等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，正迅速成為全球儲(chǔ)能研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。而胥李志團(tuán)隊(duì)制作的竹基硬碳材料各項(xiàng)性能在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力很強(qiáng)。

“我們十分看好國(guó)科碳芯這一投資項(xiàng)目，希望在共同努力下，企業(yè)會(huì)更快更好地發(fā)展。”毛龍雨說(shuō)。

加快從“書(shū)架”到“貨架”

在創(chuàng)業(yè)過(guò)程中，胥李志也遇到了很多困難。他告訴記者，因?yàn)橛蔡疾牧闲枰獰频臅r(shí)間比較久，從一個(gè)樣品到它的一個(gè)性能出來(lái)，可能就需要一個(gè)多星期的時(shí)間，在這個(gè)過(guò)程中團(tuán)隊(duì)耗費(fèi)了大量的時(shí)間來(lái)進(jìn)行工藝的驗(yàn)證，做了上千次的燒結(jié)實(shí)驗(yàn)。

此外，硬碳材料從克級(jí)放大到百克級(jí)、公斤級(jí)，甚至到百噸、千噸級(jí)的過(guò)程中，需要不斷地進(jìn)行優(yōu)化。比如克級(jí)、百克級(jí)的實(shí)驗(yàn)效果非常好，但是一旦放大了，性能就會(huì)大打折扣，所以團(tuán)隊(duì)也花費(fèi)很多精力，形成了獨(dú)特的制備工藝，讓材料在放大過(guò)程中的指標(biāo)性能更加穩(wěn)定。

目前，胥李志團(tuán)隊(duì)制作的竹基硬碳材料的克容量可達(dá)350mAh/g以上，高于市面上常用的硬碳負(fù)極材料的克容量300mAh/g，首次庫(kù)倫效率達(dá)92%，具有顯著優(yōu)勢(shì)。

“我們正在進(jìn)行百噸級(jí)材料的中試，完成之后我們會(huì)建成自己的一個(gè)千噸產(chǎn)線。”胥李志欣喜地告訴記者，對(duì)于竹基硬碳材料的明天，他們充滿信心。

“就像老師常和我們說(shuō)的一樣，科研不僅要上書(shū)架，還要能夠上貨架。”胥李志說(shuō)，我們要做的事情就是把科技成果轉(zhuǎn)化成能夠?qū)嶋H應(yīng)用的產(chǎn)品，為社會(huì)創(chuàng)造更多價(jià)值。

唐宋時(shí)期，人們探索用竹子制作“竹紙”，深受文人墨客的喜愛(ài)。如今，這根承載著東方智慧的青竹，正在中國(guó)科大的實(shí)驗(yàn)室里完成著最現(xiàn)代的蛻變。

深夜，實(shí)驗(yàn)室的箱式爐映照著胥李志專注的面龐，這個(gè)“00后”青年與竹子的故事，恰似一場(chǎng)跨越千年的對(duì)話。

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