提出低成本高安全铝硫电池新体系 北京大学庞全全获达摩院青橙奖

1月8日,第六届达摩院青橙奖颁奖即达摩院青橙学者分享会在浙江大学举行,达摩院院长张建锋,中国科学院院士、北京生命科学研究所学术副所长邵峰,中国科学院院士、浙江大学教授杨树锋等出席会议并为青年科学家颁发青橙奖,来自北京大学的材料科学与工程学院助理教授庞全全等15名青年科学家获得“青橙学者”桂冠和阿里公益支持的每人100万元可自由支配奖金。

青年科学家风向标!达摩院青橙奖发掘最优秀的青年科学家

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举办6届的青橙奖,已然成为优秀青年科学家的风向标,发掘出一大批科研新星,支持他们披荆斩棘,引领学术潮流。这是一群与众不同的科研青年,他们平均年龄仅有33岁,不受传统学科束缚,用交叉研究推动创新,回应重大社会问题。

“比起走出挫折,更难的是走出荣誉。”颁奖礼上,中国科学院院士、北京生命科学研究所学术副所长邵峰说,期待获奖的青橙学者能够正确对待每一项荣誉,在未来取得更大的成就,从青橙(Green Orange)变成金橙(Golden Orange)。

中国科学院院士、浙江大学教授杨树锋表示,青橙奖让其回想起三四十年前,初次获得奖项认可时的激动场景,“我们要承认,我们也需要被激励。青橙奖对于青年科学家的成长有重要意义。”

北京大学庞全全:提出低成本、高安全的铝硫电池新体系

北京大学材料科学与工程学院助理教授、加拿大滑铁卢大学化学博士庞全全正是这15位优秀青年科学家之一,他率先提出了一种低成本、高安全的铝硫电池新体系,在风光配储、工业储能等领域展现巨大的应用潜力,也因此而获得了今年的青橙奖,成为“青橙学者”。

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庞全全身上具有一个科研学者显著的特征:对参考答案保持怀疑,并对寻找最优解充满热情。

2021年,我国电化学储能装机中,锂离子电池占比高达89.7%,是我国也是世界范围内的主流储能方式,同时新能源电车的动力电池同样主要采用锂离子电池。但在实际应用上,锂离子电池面临着安全、能量密度、成本三个方面的挑战。

还有没有其他新型电池的选项?能否实现更低成本、更高的安全性,或者拓展到新的应用场景?显然,庞全全对储能电池体系存在更高的期待值。自2012年从事相关研究以来,他反复、不断地问自己这些问题,并试图为未来应用场景找到更好的解法。

“如果你是一张所谓的白纸,你有你自己的想法,其实反而有可能比经验丰富的人做出来更好的东西”,庞全全认为,对研究者而言,打破固有思想、进行底层创新是非常重要的。同时他也非常善于运用交叉学科的思路,挖掘更多合适的新材料。

2022年,庞全全及其科研团队取得突破性进展,首次开发出基于无机熔融盐的铝硫电池。这种电池在较低的温度下运行,电解质及其他组分都不可燃,安全性极高。同时电池仅需1—3分钟就可充满,完全颠覆了业内对硫反应动力学的固有认知。

同时,因该电池三个主要核心材料铝、硫、熔融盐,均储量丰富,其成本仅为锂离子电池的六分之一,尤其能满足大规模的储能需求。

团队在该项电池的产业化方面也正在布局,接下来将完成大尺寸电芯的技术开发和工艺优化,着力开发配套的热管理系统及电池智能管理系统,将这一技术推向应用。

面对自己的研究成果,庞全全满怀期待的表示:“锂离子电池经过了20年才能够达到我们现在所看到的局面。总的来讲,铝硫电池走到大规模应用可能是一个比较漫长的过程,但是我们有信心能够在3到5年内能够看到它的落地”。

此次青橙奖走进高校,举办青橙学者分享会,将更多获奖人带到公众面前,用专业趣味的科普、澎湃的科研热情点燃广大青年人群,展现科学穿越不同年龄、阶层、文化差异的魅力,带动更多人关注和投身科学研究。正如达摩院院长张建锋所说:“青橙奖希望发掘最优秀的青年科学家,帮助他们成长、攻坚克难、勇攀科学高峰。”达摩院将持续关注和支持青年科学家,携手一起用数据科学的方法推动解决科学、产业和社会问题。

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2024-01-10
提出低成本高安全铝硫电池新体系 北京大学庞全全获达摩院青橙奖
北京大学材料科学与工程学院助理教授、加拿大滑铁卢大学化学博士庞全全正是这15位优秀青年科学家之一,他率先提出了一种低成本、高安全的铝硫电池新体系,在风光配储、工业储能等领域展现巨大的应用潜力,也因此而获得了今年的青橙奖,成为“青橙学者”。

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