中科院青岛能源所新材料突破，多项成果全球瞩目！
中科院青岛能源所新材料突破，多项成果全球瞩目！
近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所在新材料领域连续取得重大突破，其中最引人注目的是世界首例新型介孔沸石分子筛材料——ZMQ-1分子筛的研发成功。这一突破性成果不仅解决了传统分子筛无法处理大分子的难题，更为化工生产绿色化、高效化提供了新的解决方案。
ZMQ-1分子筛：让“大分子”顺利通行的“超级筛子”
分子筛是一种广泛应用于化工、能源和环保等领域的材料，其工作原理类似于“筛子”，可以筛选特定分子。然而，传统分子筛的孔洞尺寸较小，无法处理体积较大的分子，这在一定程度上限制了其应用范围。
针对这一技术瓶颈，青岛能源所科研团队开发出ZMQ-1分子筛。这种新型分子筛具有更大的孔洞结构，能够使大分子畅通无阻，同时保持较高的稳定性，即使在高温、水汽等特殊环境下也能稳定工作。
这一突破性的“超级筛子”在多个领域展现出广阔的应用前景。例如，在石油加工过程中，ZMQ-1分子筛能将重油转化为汽油和柴油的效率提升至80%以上，远高于目前65%的平均水平，同时还能减少焦炭、废气等副产物的产生。在生物质处理领域，该材料可以将生物废料转化为柴油、酒精等高价值化学品。此外，该材料在精细化工和气体存储等领域也能为工业生产节能降耗。
全固态锂电池：突破能量密度极限的革命性进展
在新能源领域，青岛能源所同样取得了令人瞩目的成果。研究团队开发出新型均质化正极材料，成功制备出兼具高能量密度和长循环寿命的全固态锂电池。
这种新型电池采用无机固态电解质，避免了传统锂电池易燃、易爆的安全隐患。通过调控材料的电导率和充放电容量，研究团队合成出具有超高离子电导率（0.2 mS cm⁻¹）和电子电导率（225 mS cm⁻¹）的正极材料，其放电比容量达到250 mA h g⁻¹，远超现有高镍正极材料。更重要的是，这种材料在充放电过程中的体积形变仅为1.2%，显著低于传统材料的50%。
实验结果显示，采用100%活性材料的全固态锂电池在5000次循环后仍能保持初始容量的80%，能量密度高达390 Wh/kg，是目前报道的长循环全固态锂电池的1.3倍。这一突破将有力推动全固态锂电池的商业化进程，为开发高能量密度、长使用寿命的储能设备开辟了新途径。
铁系梳枝丁戊橡胶：从实验室到产业化的重要突破
在橡胶材料领域，青岛能源所牵头研发的铁系梳枝丁戊橡胶项目也取得了重大进展。该项目历时近十年，通过与中国石化、青岛森麒麟轮胎等多家单位合作，成功实现了万吨级产业化示范。
这种新型橡胶材料具有生产成本低、生产流程简单等优势，可作为高性能溶聚丁苯橡胶的替代产品，广泛应用于高性能轮胎和减振阻尼橡胶等领域。目前，该材料已成功制造超50万条高性能轮胎，抗湿滑性能达到欧盟新标签法A级标准，并在轨道交通车辆减振领域完成了小规模示范应用，通过了台架试验，达到技术指标要求。
硫化物全固态电池：面向未来的高比能储能技术
在电池技术领域，青岛能源所还致力于硫化物全固态电池的研究。通过创新的正极材料设计，研究团队开发出具有优异电化学性能的硫化物全固态电池。
采用硫或硫化锂作为正极材料的全固态电池，能量密度可达到现有液态锂电池的两倍以上，最高可达800 Wh/kg。青岛能源所通过独特的掺镍三相界面复合正极设计，实现了室温下高比容量Li₂S的突破，为全固态锂硫电池的商业化应用奠定了基础。
这些突破性成果的取得，充分展示了我国在新材料领域的技术实力，也为相关产业的转型升级提供了重要支撑。从基础研究到产业化应用，青岛能源所的科研人员正在用创新引领未来，为建设科技强国贡献着自己的力量。