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[中国日报网江苏频道]南工国际研讨会:未来新材料手机电池充电只需分分钟

时间:2015-06-05 来源: 作者:顾红艳、杨芳 摄影: 编辑: 上传:马蓉
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会场全景

校长黄维院士授予杨培东荣誉教授聘书

杨培东教授在做学术报告

可穿戴设备、可携带电池、曲面屏幕、生物智能芯片、数据加密和信息防伪……新利18彩票 2015 “光电子学、材料与能源”国际研讨会(iSOME-2015)未来科技热点频现。

新材料手机电池充电只需分分钟,未来三年可能通用

“我们现在使用的手机电池都是锂电池,一天一充是常态,但使用新型材料后可以显著提升手机电池续航能力,寿命也将增加至10到15年。”研讨会开幕式上,新利18彩票 校长黄维院士告诉记者,目前正在积极研究基于石墨烯复合材料的电池。

“石墨烯是碳的一个种类,具有超高强度、轻薄和可延展的特性。”专门从事新型电池研究、南工先进材料研究院(IAM)团队成员、南洋理工大学的于霆教授为记者描述了未来电池全新展望,轻薄、柔性一定是发展大势所趋。“这种复合材料电导效率高,未来电池的容量将会以几倍、十几倍递增。”他笑着说,充一次电可以用上五六天已经不是问题。电池容量倍增,是否意味着需要更多的充电时间?答案是否定的。于霆告诉记者,新材料的使用可以有效的提高充放电能力,快速充电成为可能,几分钟就能充满大容量电池将成为现实。

“目前我们还在研究锂硫电池,配合石墨烯,电池容量理论上还有上升空间。”于霆说,硫这种材料在地球上很丰富,是比较低廉的资源,可以有效地降低成本。“硅的容量更大,但由于成本过高,目前还不太容易普及。”他表示,研发电池还需要解决生产成本,将产业、工业相结合,才能顺利的从实验室转化。这样的电池大约几年能规模化生产来到我们身边呢?于霆表示,通过石墨烯这种新型材料制造的电池,有望3到5年内可以普及。

光合作用不用通过绿叶,人工光合作用更高效

“绿叶进行光合作用能源转化能达到0.3%,而我们研究的人工光合作用第一代即能达到0.3%,第二代有望能达到2-3%,下一代目标是5%。”来自美国艺术与科学院的院士、加州大学伯克利分校材料学院终身教授、南工名誉教授杨培东介绍说。

众所周知,温室效应气体二氧化碳的含量至少已经达到了过去300万年里的最高值。2013年,温室气体的排放达到了历史新高。二氧化碳排放量越多,地球越热。但该难题可能最终被攻克——杨培东教授团队找到了解决方案。

杨培东团队构建了一套由纳米线和细菌组成的独特系统。该系统可捕捉到尚未进入空气中的二氧化碳。这一过程模仿自然界的光合作用。在自然界中,植物利用太阳能将二氧化碳和水转化成碳水化合物。不过,人工光合作用的想法则将二氧化碳和水转换为醋酸酯(acetate),后者是今天很多生物合成反应的基础。更令人惊奇的是,科学家们正使用太阳能将二氧化碳转换为值钱的化工产品,例如生物可降解塑料、药品甚至是液体燃料。该技术的关键之一S. ovate细菌,这是一种很好的二氧化碳催化剂,能生成醋酸。而醋酸能用于生产各种化工品,包括可与汽油相媲美的燃料——丁醇。

“我们相信,这是人工光合作用的革命性飞跃!我们的系统有潜力从根本上改变石油和化学工业,因为我们的体系中,将以完全可再生的方式生产化学品和能源,而非以前那样去地底下开采。”

美国等很多国家都试图捕集利用煤电厂排放的二氧化碳。在可预见的将来,化石能源仍将会是人类所广泛使用的能源之一。因此找到减少二氧化碳排放、降低温室效应影响至关重要。科学家们已提出各种办法捕集二氧化碳。例如:将二氧化碳转化成无害的有机化合物,甚至是利用小苏打来吸收二氧化碳,以防排放到大气中。人工光合作用的精妙之处在于另辟蹊径:如何捕捉、储存二氧化碳的难题,被消解为直接将二氧化碳(变废为宝)派上好用场。

据悉,此次研讨会共汇集了来自美国、德国、澳大利亚、新加坡、日本、韩国、印度、中国香港等国家和地区的30余位知名学者和近200名境内外代表。大家一起交流有机半导体、钙钛矿太阳能电池、上转换纳米发光、纳米功能材料、共轭聚合物、磷光配合物等前沿课题。

“‘一新一地’是南工的两个平台,‘新’指南工的国家级协同创新中心,‘地’海外人才缓冲基地。我们将利用这两个平台助力南工‘综合性、研究型、全球化’大学的建设。”南工校长黄维院士介绍说。由该校校长黄维院士领衔的新利18彩票 先进材料研究院(IAM),自扎根南工以来已举办了三次(ISOME)国际研讨会,旨在充分发挥海外人才孵化器和海外人才加速器作用助推南工发展。

2015年6月4日《中国日报网江苏频道》:http://www.tvjs.cn/news/jiaoyukejitongxin/jiaoyu/xiaoyuan/2015-06-04/17041.html

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