从按克生产到按吨生产

中国徐州网-徐州日报讯 记者 孙冯燕 王春莹 崔文文

“这是目前国内唯一一条吨级MXene导电浆料生产线。”6月4日，徐州纳烯新材料研究院院长屠兴超站在仅170平方米的实验室介绍道，“MXene的量产将加快实现超级快充模式的普及，对电动汽车市场产生巨大影响。”

MXene究竟是什么“神奇材料”？如何能够让“充电5分钟续航200公里”的超级模式成为主流？

2011年，美国德雷赛尔大学项目团队发现了MXene——金属层和碳层交替的二维纳米材料。

透过手套箱，屠兴超指着其中一个容量约50毫升，装着蓬松墨粉的试剂瓶说：“这就是MXene粉体，不到半克的重量，市价在500到1000元。”

“MXene看起来像三明治，两层氧化物就像面包，中间填充导电碳和金属。MXene层可以像多层薯片一样叠加在一起，进一步增加续航能力。”屠兴超说。

在MXene“出世”后，因其独特的性能和应用前景受到广泛关注。研究院主创团队敏锐地意识到，这是能够大幅提升锂电池倍率性能的理想材料，随即展开系统性研究。

他们深入分析了MXene材料的化学、物理和电化学特性，认为MXene是实现锂电池超级快充续航的关键材料。但当时MXene材料只能按克售卖，成本过高，导致其无法实现商业化走入大众的生活。

如何实现MXene量产？这道难题摆在研究团队面前。经过十余年的不断尝试和改进，团队发明的循环蒸汽刻蚀和诱导自剥离技术，成功解决了MXene材料大规模量产的难题，产率从传统方法的30%左右提升至99%以上。

2021年，徐州纳烯新材料研究院正式成立，同年，全球首例MXene粉体公斤级以上规模的产线在研究院投入使用。

此后3年时间，研究院全力推进生产设备的设计、装配和调试以及产品中和性能的验证等工作，终于在今年实现了MXene材料粉体和浆料吨级不间断生产。

2011年至今，从实现MXene粉体按克生产，到建成公斤级粉体产线，再到设计吨级MXene导电浆料产线，研究团队正在逐步实现MXene商业转化的量产目标。

“为进一步加快MXene量产进度，我们从深圳招聘来技术人才，搭建起吨级生产线，定制化配置MXene导电浆料。”屠兴超说。

正在检查MXene浆料生产设备的杨深正是屠兴超口中的人才。去年十月份，杨深放弃了深圳某公司的高管工作，选择与研究院一同推进MXene市场转化，目前担任徐州纳烯新材料研究院总经理一职。

“起初我还不相信徐州有团队研究MXene，来调研之后，才得知他们已经开始推进吨级产线。”杨深说，“没想到徐州还有这样一家新材料研究院。”

聚英才而用之，为培育新质生产力注入不竭动能；同时不同企业的合作意向，也加快了MXene的应用进度。

“刚刚收到的消息，下周二上海有一家公司准备来研究院考察。”杨深正在为接待企业做着准备，“几乎每周都会有2-3批企业来访。”

MXene导电浆料应用领域集中在新能源汽车电池，能够有效解决新能源汽车充电速度过慢的问题。提及下一步规划，研究院总经理杨深表示，目前最紧要的是加快MXene的市场转化。

“只有拉近实验室到市场的距离，才能实现科技成果的真正转化，现在研究院正带着MXene，参加各种大型的‘相亲会’。”杨深所说的“相亲会”是指论坛、学术交流会或者电池行业展会等，截至5月底，已有5家头部企业在会上与研究院达成合作，推进投产测试。

如今，远在一千公里之外，某头部电池企业的生产车间里，MXene浆料经过混合处理注入电芯，通过测试后企业将与徐州纳烯新材料研究院深度合作，共同突破电池领域颠覆性技术难题。

“研究院正在着手规划新场地，预计今年至少增加4条生产线，规模比现在大5-10倍。”屠兴超对于MXene的应用前景充满信心。