西华大学“超能密钥团队”以创新之钥开启储能材料新纪元

在新能源与高端制造迅猛发展的时代浪潮中,西华大学材料科学与工程学院“能量密码团队”立足储能材料创新前沿,以本研跨学科团队深耕电介质薄膜与高熵陶瓷研发,累计发表SCI论文15篇,申请发明专利3项,斩获创新创业奖项20余项,为储能技术突破与人才培养注入强劲动能。

为科技强国梦想拼搏,敢闯会创的超能密钥团队

团队围绕电容器小型化、轻量化趋势,针对电介质薄膜极化滞后、介电失配等核心难题展开攻关。通过开发“一步合成法”改良聚偏氟乙烯(PVDF)基体,引入聚酰亚胺(PI)调整其铁电性,显著提升薄膜储能密度。实验表明,PI的引入优化了分子链间静电相互作用,使薄膜空隙密度降低,界面极化效应增强。同时,团队创新“改进Stöber法”,改善两相介电失配问题,延缓击穿路径,使击穿电压提升至行业领先水平。团队研发的高能量密度电介质薄膜已进入产业化测试阶段。与广东桑泰科技有限公司、四川阿德斯旺实业有限公司合作,推动薄膜在电容器领域的落地。测试结果显示,单件产品全生命周期可减少约100kg碳排放,为新能源汽车、高端电子器件等领域提供绿色解决方案,助力“双碳”目标落地。

跨学科协同创新,培育青年科研力量

西华大学“超能密钥团队”以“导师引领、学科交叉”模式培育科研新锐。本科生叶鹭以第一作者发表中科院SCI二区论文3篇,主持大创项目及四川省科技厅苗子工程,其聚合物基复合薄膜界面设计研究突破行业瓶颈;核心成员冉常宁研发高能效电解质薄膜,发表SCI论文3篇、申请专利3项,获四川省节能减排大赛一等奖等6项省级奖项。团队依托跨学科协作:元器件专业蔡川叶子运用COMSOL优化工艺参数,材料专业郭家成专注薄膜性能测试,协同攻克技术难题。通过校企联动,团队在“全国能源经济设计大赛”“挑战杯”等赛事斩获国家奖、省奖20余项。近两年培养的9名本科生中,3人保研至顶尖高校,2人入职龙头企业,形成“科研反哺教育、赛事锤炼人才”的良性生态,彰显高校创新育人实效。

产学研深度融合,推动技术落地应用

依托西华大学材料实验中心6500平米科研场地及近2000台尖端设备,团队与攀钢集团、宜宾天原集团等企业建立深度合作。在电介质薄膜领域,团队开发的耐高温高能量密度产品已进入企业性能测试阶段,目标应用于高科技电磁能武器等国防科技领域。与欧阳明高院士工作站达成研发合作,共同攻关高熵陶瓷材料,突破传统陶瓷脆性大、热稳定性差等瓶颈。团队代表性成果包括近两年发表强相关SCI论文9篇(含中科院二区7篇)、申请发明专利3项(1项已公开),并获大学生创新创业项目立项3项。研发的复合薄膜技术支撑了电容器小型化发展,在新能源汽车等领域展现应用潜力。目前,两项耐高温薄膜技术通过企业测试,计划2025年实现规模化生产,助力国家储能产业升级,凸显“产学研用”协同价值。

前瞻布局未来,锚定国家战略需求

面向高温、高强度应用场景,团队正深化耐高温高熵陶瓷与半导体接枝材料研究。通过表面沉积高导热填料及接枝高电子亲和能半导体材料,优化薄膜热稳定性与电子迁移路径,使器件在高温环境下的储能效率显著提升。未来计划建设“电介质材料中试基地”,聚焦航空航天等战略领域,推动高温电容技术落地。团队将进一步深化与国内外学术机构的合作,与美国、日本、德国等高校开展技术交流,拓展国际视野。同时,依托创新创业项目与省级科研平台,培育兼具创新力与实践力的复合型人才,为我国储能技术自主可控与区域经济高质量发展提供核心支撑。

从实验室的微观探索到产业端的宏图初现,“能量密码团队”以创新为笔,以实干为墨,书写了高校科研团队服务国家战略的生动篇章。这支年轻队伍正以技术突破与人才涌流之势,为中国储能材料领域点亮前行灯塔,为全球能源变革贡献智慧力量。