无人机“超长航时飞行”、心脏起搏器供电终身、一条仿生机器鱼可以在海洋中穿行上万千米……超高能量存储技术已成为人类社会进步的重要标志之一。日前，天津大学封伟教授团队研制的超高能量氟化碳材料，储能性能大幅领先于国内外同类产品，有望使我国率先突破超高能量存储这一“卡脖子”技术瓶颈。
氟化碳是目前世界上理论能量密度最高的原电池固态正极材料，在电子器件、生物医学和装备电源等领域有广阔应用前景。长期以来，发达国家一直将高能量氟化碳制备视为核心技术，严禁技术输出和公开交流。我国相关领域发展远滞后于美、日等发达国家，产品性能远低于国外同类产品，目前国内广泛使用的氟化碳材料主要依赖国外进口，价格高达600万~800万元/吨，严重制约了我国相关领域的科学研究和产业发展。
当前，国际主流的氟化碳材料难以同时实现能量密度高和功率密度高，这也成为制约人类进入超高能量存储时代的技术瓶颈。封伟团队在2008年率先提出通过开发具有独特结构的新型氟化碳材料，实现氟化碳材料能量密度和功率密度“双高”的目标。该团队历经十年攻关，通过颠覆共价型氟碳结构，在国际上率先研制出新型氟化碳材料。
研究结果显示：他们研发的新材料能量密度达2738Wh/kg，比国外同类产品高30%，同时该材料可在超大放电电流条件下稳定工作，兼具高能量密度和高功率密度特性。这种新型氟化碳材料制备技术标志着我国成功打破了超高能量存储这一关键技术瓶颈，一举突破发达国家对我国长达数十年的技术封锁。“我们已经实现了新型氟化碳材料的稳定生产，获得多项中国和国际发明专利授权，并深入挖掘了氟化机理、结构调控、电化学动力学等问题。”封伟表示，这一材料有望在不远的将来站在全球高能量存储行业的制高点。（记者 陈菲 通讯员 焦德芳）
转自：中国化工报
