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　　人物速寫：在山東濟(jì)南圣泉集團(tuán)有限公司的新能源研發(fā)中心，常常能看到身著白衣的科研者，專注于實(shí)驗(yàn)室里的每一個(gè)化學(xué)變化和每一張數(shù)據(jù)表格。劉頂是其中一名技術(shù)攻關(guān)帶頭人，他們研發(fā)的高端硅碳材料，與我們的生活息息相關(guān)。

　　手機(jī)、新能源汽車……大家關(guān)心的電池續(xù)航力問題，在科研人員的努力下，或許很快將迎來變革。

　　參與這場變革的“主導(dǎo)者”之一，就在濟(jì)南。6月5日，在位于章丘區(qū)的濟(jì)南圣泉集團(tuán)有限公司研發(fā)中心，新能源產(chǎn)業(yè)帶頭人劉頂拿起一個(gè)裝著黑色粉末的玻璃瓶，神秘地向濟(jì)南日?qǐng)?bào)記者介紹：“這就是多孔碳，它正在成為新一代的電池負(fù)極材料。”

　　一瓶小小的粉末，承載著團(tuán)隊(duì)60多名科研者的攻堅(jiān)故事。如今，手捧最新科研成果，他們期待著驚艷行業(yè)，繼而改變時(shí)代的那一天。

　　誰能突破能量的“桎梏”

　　眾所周知，在過去的很多年里，石墨一直是電池負(fù)極的主流材料。但隨著產(chǎn)品的升級(jí)迭代，石墨已經(jīng)無法滿足鋰離子電池能量密度提升的要求。這個(gè)時(shí)候，硅碳成了新風(fēng)口。

　　“我們公司擁有龐大的新材料數(shù)據(jù)庫，具備得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢(shì)，我們當(dāng)然要試一試。”幾年前，一直從事高端碳材料研發(fā)的劉頂團(tuán)隊(duì)將目光瞄向了硅碳負(fù)極材料領(lǐng)域。當(dāng)時(shí)，新能源汽車行業(yè)崛起，前景一片大好;手機(jī)等電子產(chǎn)品功能升級(jí)，也急需續(xù)航力更強(qiáng)的電池作為支撐。在這種背景下，誰能在技術(shù)上領(lǐng)跑，誰就能搶占市場的新高地。

　　“其實(shí)，硅碳負(fù)極并不是一個(gè)新名詞，之所以一直沒有走出實(shí)驗(yàn)室的大門，是因?yàn)榇嬖谥T多技術(shù)難點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)化瓶頸。”劉頂介紹，由于硅材料自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，充電時(shí)膨脹率非常大，如何解決膨脹問題是以往技術(shù)上最難解決的問題。

　　工藝難點(diǎn)擺在面前，有人望而卻步，有人卻砥礪前行。

　　為了搶占市場新高地，圣泉集團(tuán)組建了一個(gè)60余人的科研團(tuán)隊(duì)，其中不乏高分子材料、化工工藝、物理化學(xué)和無機(jī)材料等相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的高技術(shù)人才，可以說人員涵蓋了多孔碳材料從材料設(shè)計(jì)、工藝開發(fā)到產(chǎn)業(yè)化建設(shè)的全流程，劉頂就是這支科研團(tuán)隊(duì)的帶頭人。

　　實(shí)驗(yàn)室里“玩混搭”

　　研發(fā)之初，大家的方向就很明晰。“要想將新型硅碳負(fù)極材料成功應(yīng)用于電池體系，碳骨架是至關(guān)重要的一環(huán)，只有碳骨架具備高孔容、抗膨脹、高抗壓的特性，這條路才能走得通。”劉頂與同事們?cè)诠�司積累的海量材料庫里，尋找著最合適的原材料，這是用來搭建“碳骨架”的原料，也是實(shí)驗(yàn)開展的基礎(chǔ)。

　　“目前制備碳骨架的工藝有很多，但都面臨著各種各樣的問題，比如材料本身的性能不穩(wěn)定，成本太高等，這些缺點(diǎn)都決定了材料難以推向市場。”身處這一困局，劉頂卻突發(fā)奇想，何不試試“混搭”?

　　“就像植物的‘嫁接’一樣，讓各自的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。”劉頂和同事們將各種工藝方案充分剖析，優(yōu)化銜接，并實(shí)施各種創(chuàng)新方案。在經(jīng)過大量研發(fā)設(shè)計(jì)和無數(shù)次的驗(yàn)證后，曙光終于照進(jìn)來了，第一代技術(shù)形成。

　　聽上去雖然簡單，但卻包含著巨大繁瑣復(fù)雜的工作量。僅僅這一步，劉頂團(tuán)隊(duì)就用了三年。

　　在研發(fā)的進(jìn)程中，應(yīng)用端的需求是產(chǎn)業(yè)化的“燈塔”，只有產(chǎn)業(yè)鏈上下游供給和需求的相匹配，才能形成產(chǎn)業(yè)良性循環(huán)。對(duì)于電池行業(yè)來講，不僅對(duì)材料本身的指標(biāo)參數(shù)要求格外嚴(yán)格，研發(fā)進(jìn)度和周期也很緊迫，這給科研人員的身心帶來巨大的壓力。“我們必須在最短的時(shí)間里把材料的性能做到最好!”在這種高壓的工作狀態(tài)下，2023年10月，劉頂團(tuán)隊(duì)終于迎來轉(zhuǎn)折點(diǎn)：材料完成工藝定型并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化建設(shè)階段。

　　“硅負(fù)極”時(shí)代就在眼前

　　這還遠(yuǎn)沒有結(jié)束。劉頂團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的第一代產(chǎn)品正在接受下游產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)苛驗(yàn)證，研發(fā)和工業(yè)化進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)。

　　“盡管我們內(nèi)部已經(jīng)進(jìn)行了多輪內(nèi)測(cè)評(píng)估，但此時(shí)內(nèi)心還有些忐忑，畢竟這種材料還是一個(gè)新事物。”劉頂坦言，市場的認(rèn)可才是對(duì)團(tuán)隊(duì)多年努力的最終檢驗(yàn)。

　　在市場應(yīng)用端不斷有好消息傳來：圣泉多孔碳無論是理化性能還是電化學(xué)性能都屬于行業(yè)一流水平。這也就意味著，硅碳負(fù)極材料真正走出了實(shí)驗(yàn)室的大門，能夠應(yīng)用于市場發(fā)揮價(jià)值。

　　“下游產(chǎn)業(yè)希望我們能夠繼續(xù)增大產(chǎn)能，因?yàn)槲覀児餐�面�?duì)的，將是一個(gè)非常廣闊的市場。”劉頂掏出手機(jī)，指著背面說：“很快，這一新材料將取代石墨，成為新一代的電池負(fù)極材料。”硅碳負(fù)極的能量密度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)石墨負(fù)極，能夠大幅提升電池續(xù)航，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。對(duì)于普通消費(fèi)者來說，手機(jī)將是感受這種材料價(jià)值的第一個(gè)觸點(diǎn)。“最直接的感受是，不僅續(xù)航能力增加，在動(dòng)力的支撐下，手機(jī)功能迭代升級(jí)也將進(jìn)入一個(gè)新階段。汽車也一樣，續(xù)航時(shí)間會(huì)更長，安全性也會(huì)更高。”

　　說起這些改變，劉頂從不攬功：“這是上下游共同努力的結(jié)果，我們只是其中很小的一部分。”