《青年报》这所临港高校学生脑洞大开!用过的尿不湿成为“发电材料”?


使用过的尿不湿可以做什么?它们可以成为“发电材料”!“平均5条废弃尿不湿,就可以形成1000毫安时的充电宝容量!”上海电力大学应用化学专业大二女生张海燕娓娓道来这项在“挑战杯”中荣获特等奖的作品。这项脑洞大开的发明的测试结果显示,基于废弃尿不湿的新型高能量密度锂硫电池,能够使得无人机的续航时间增加30%到35%。


▼ 脑洞大开▼

巧妙利用使用过的尿不湿

为什么会选择尿不湿呢?张海燕笑着说道,项目之初就希望可以找到能重复利用的材料,甚至还曾试过鸡蛋外壳。但最终,学校不少有宝宝的教师提到每天有不少废弃尿不湿,于是团队脑洞大开,决定尝试一番。

从大一入校开始,张海燕参与闵宇霖和李和兴教授指导的团队,和另外三名本科生一同参与了《基于废弃尿不湿的新型高能量密度锂硫电池》项目。“以废弃尿不湿为原材料,通过高温烧结得到碳化尿不湿,将其复合单质硫后得到的锂硫电池正极材料在锂硫电池储能领域不仅降低电池的价格,还有效解决了现有的循环性能和倍率性能差的问题。”

经过两年的实验,废弃尿不湿为原料制备的锂硫电池,可以使无人机的续航时间增加30%~35%,同时其飞行距离增加25%~30%。这一已申请国家发明专利的成果,拿下了本次“挑战杯”大赛特等奖。在张海燕看来,这项荣誉离不开团队中的每一个人。耿远同学是团队的“体力”担当,不管是在前期的实验过程,还是比赛前的准备材料、制作展板,或是布展当天搬运展板、材料等,他总是忙碌到最晚。顾榕曾多次参加过这类比赛,是重要的“技术支持”之一,辛婧则非常擅长PPT、展板、视频制作等方面。


▼ 数次尝试 ▼

希望锂硫电池能够商业化

虽然原材料尿不湿较为常见,但试验中需要注意各种细节。“首先,取出的SAP颗粒需要均匀分布尿液的部分。其次,为了保证卫生,需要进行多次过筛来取出尿不湿中的棉絮等其他材料,再仔细研磨正极材料至其混合均匀。”张海燕补充道。
为了稳定地获得尿不湿原材料,团队成员与妇幼保健院合作,收集了不少尿不湿。经过实验有了惊喜发现:尿不湿的内层充满着吸水颗粒,拥有理想的正极材料结构。最终,他们利用将尿不湿当作正极宿主材料,将其高温烧结碳化,再将其与廉价易得的硫复合,制成锂硫电池的正极。

令张海燕印象深刻的是,把自己组装的软包电池应用于无人机试飞的过程。“最初,由于我们对于无人机操作的陌生,无人机在我们的控制下飞出了‘魔性’的舞步。但为了更好地查看试验结果,团队成员们通过网上看教程、请教专业人士,掌握了无人机的操作技巧,对于我们的实物展示环节起到了关键性作用。”

“希望我们的作品能够满足像无人机、新能源汽车等高能量密度产品的需求,不仅变废为宝,有效地降低正极材料的价格,还能使锂硫电池商业化成为现实。”张海燕充满憧憬地说道。


作者:陈泳均


原文链接:https://article.xuexi.cn/articles/index.html?art_id=7448725515132191062&item_id=7448725515132191062&study_style_id=feeds_default&pid=&ptype=-1&source=share&share_to=wx_single