“碳達峰、碳中和”戰略目標下，我國新能源汽車產業發展進程不斷加快。但截至目前，還無法完全解決鋰電池熱失控的安全問題。
為了服務國家“雙碳”戰略需求、打造新能源熱防護體系新材料，在佛山市南海區廣工大數控裝備協同創新研究院（以下簡稱“佛山廣工大研究院”），由日本信州大學海歸博士、中山大學副教授周劍，以及澳大利亞迪肯大學海歸博士李臻、孔娜組成的“博士三劍客”，創新性地研制出了“彈性陶瓷納米纖維氣凝膠材料”，可承受的溫度范圍在-196°C至1000°C之間。
成分為純氣凝膠的“彈性陶瓷納米纖維氣凝膠材料”，能夠將電池耐高溫能力提升至 1000℃，打破了該領域下國際行業領先技術材料所能承受的650℃，有效保障新能源汽車電池的安全使用。
突破國際行業領先技術
扛得住1000°C高溫
論資質，這三位博士的來頭都不小。周劍回國前曾與國際頂尖公司合作主持納米纖維復合材料項目，回國后又擔任多家公司的資深技術顧問；李臻和孔娜在迪肯大學前沿纖維研究院潛心納米纖維材料的研發，李臻已具有自主設計以及建設納米纖維氣凝膠材料制造生產線的能力，而孔娜則精通多種形貌結構納米材料的制備工藝和可穿戴設備的模型設計。
2020年5月，博士畢業后回國找工作的李臻在機緣巧合下加入了周劍的課題組，準備入站成為一名博士后，這一研究項目就從此啟程。其實，“納米纖維的無機氣凝膠”的前驅體制備是其整個博士課題的基礎，加入了周劍的課題組后，繼續在隔熱領域深度挖掘和研發，直到去年的四五月份，“彈性陶瓷納米纖維氣凝膠材料”已經進入成熟階段，所有的工序、工藝、裝置及流程均可完全穩定地復制出來。
周劍教授和李臻博士在做實驗
孔娜博士
目前，市面上復合隔熱材料的溫度極限一般只有 650℃，難以達到新能源汽車電池 800℃以上的隔熱要求。借助中山大學實驗室，團隊經過不斷地試驗及調劑配方，所開發的彈性陶瓷納米纖維氣凝膠是一種低導熱率、低密度、可壓縮、可回彈、不掉粉、不掉渣的純無機材料，承受的溫度范圍達到-196°C至1000°C，可根據客戶的真實環境應用需求，提供節能保溫、防火阻燃、隔音降噪等功能的綜合解決方案。
除了應用于新能源汽車電池外，在軍工領域，彈性陶瓷納米纖維氣凝膠可用于提高艦艇的動力裝置熱、聲環境控制等，隔熱防護、減振降噪，有效提高艦艇的偵察能力。同時，該材料還可廣泛應用于石油化工、高溫產電、冶金防護、航空航天等領域。
從實驗室到產業化
年底投產有望超3000立方
正是看到了產品所具備的高性能及巨大的應用前景，博士三人便一起走上了創業的道路，經過一個多月的探討及資源對接，團隊吸引了部分社會資本，于2021年6月成立了佛山市中柔材料科技有限公司，希望能將產品快速地推向市場，而不僅僅是停留在實驗室里面。
“畢竟目前在市場上還沒有納米纖維化的氣凝膠，只是停留在學術領域。”李臻表示，團隊所研發出的氣凝膠導熱率低于0.022W/m K，能夠將電池耐高溫能力提升至 1000℃，由此大大提高電池的耐熱性，有效保障電池的安全使用。“這在國際范圍內來講都是一個比較領先的產品。”
2021年底，李臻團隊入選了南海區“藍海人才計劃”第十二批創新創業團隊，獲得項目啟動資金；同時還獲得了佛山創新創業大賽新材料產業初創組二等獎等獎項。由此受到了佛山廣工大研究院的青睞，成為該院的孵化項目。
從公司注冊籌備到正式運行，大概經歷了半年時間。李臻介紹道，目前關鍵技術環節的進展都比較順利，預計今年6月份能夠出產大型工程樣機及標準化工程樣品，而后在對工程樣機復制的過程中做進一步優化和市場改革升級，到年底預計年產能超3000立方。
李臻表示，留學回國后來到佛山創業的過程中，佛山市、南海區政府對創新創業、人才引進等有著非常多政策鼓勵，在研究院的整個創新生態鏈，彼此之間交流廣泛。 “下一步，我們將在研究院這個平臺的助力下，構建面向低碳經濟的新型材料熱防護體系，為佛山制造業轉型升級貢獻力量。”
采寫：南都記者劉鈺瀅
通訊員王曉婷
