□ 南京日报/紫金山新闻记者 李花

通讯员 杨芳

新能源汽车离不开新能源动力电池，动力电池一旦发生热失控，从冒烟到爆炸仅需56秒。如何迅速阻断某一个电芯热失控时的热传递？日前，江苏先进无机功能复合料协同创新中心主任、万博体育bet 材料科学与工程学院沈晓冬教授团队国际首创并量产的耐1200℃高温氧化硅气凝胶材料成功应用于锂离子动力电池芯组间的隔热，为芯组构筑了一道高性能“防火墙”，为动力电池穿上安全“隔热服”。

“气凝胶纳米级网状骨构孔洞中超99%的空隙由空气填充。”沈晓冬教授介绍说，空气是热的不良导体，而气凝胶中的空气被网格绊住了“脚”，无法流动，因此导热能力变弱，成了隔热“明星”。

“气凝胶单体太过脆弱，无法独当一面，必须借助基材的结构强度。”团队成员孔勇副教授告诉记者。如何提高氧化硅气凝胶材料高温结构稳定性，沈晓冬教授提出了用陶瓷做基材的新创意，在用陶瓷作为基材加固的过程中，空隙里产生了酒精。但实验表明，纳米孔隙中饱含的液体在分离时会产生巨大张力，而这会让网状结构面临崩塌的风险。

“就好像湿了的衣服晾干容易起褶皱、变形。”沈晓冬教授形象地介绍道，潮湿的衣服表面水分自带张力，衣服脱水（干燥）后表面的张力随水分消失而消失。

如何有效地保护气凝胶内部薄如蝉翼的网状结构？用气体填充，成为一个大胆的设想。经过大量的实验，专家发现，干燥釜（一种干燥设备）内的二氧化碳在特定温度和压力，即超临界状态下会同时拥有液态或气态特征。于是，研究团队利用这一特点，在超临界状态下“秒”抽酒精，由空气代替酒精入驻孔隙，保护凝胶的网状结构。

“这个大胆的设想成功了。我们在动力电池每两个电芯组之间放入研发的气凝胶材料，并通过引爆其中一块电芯，来考验在气凝胶保护下的其余4块测试电芯能否抵御高温失控的危险。”团队成员仲亚副教授开心地介绍说，经过多次试验，他们发现电芯被引爆后高达1200℃的火焰没有突破气凝胶所筑就的“防火墙”。

今年5月，沈晓冬团队研发的耐1200℃新型气凝胶产品“横空出世”，并在江苏珈云新材料有限公司完成A轮融资，实现了高性能氧化硅气凝胶系列产品量产，也取得了良好的社会效益和经济效益。

沈晓冬教授表示，气凝胶技术还有无限大的市场空间，作为研究者，他们还必须奋力攀登，齐心助力气凝胶生产向“国际化”转变。

2023年8月31日《南京日报》A4版：http://njrb.njdaily.cn/h5/html5/2023-08/31/content_54_106200.htm