李向偉：大力推動碳氣凝膠全球量產化

　　據研究報告指出，2016年全球氣凝膠年市場價值已達5.129億美元，按照復合年增長31.8%估算，到2026年全球氣凝膠年市場價值將達80多億美元。碳氣凝膠及其衍生物作為氣凝膠市場的重要組成部分，已經成為一種業界重點發展的新型氣凝膠材料。碳氣凝膠主要應用在以下幾個領域：

　　污水處理：碳氣凝膠微孔結構豐富，具備很強的天然吸附能力。經過表面處理后，碳氣凝膠可以成為一種新型環境保護材料，在污水處理中有巨大的應用潛力。超級電容器：研究學者通過碳氣凝膠的改性制備，大大提高電容器性能，降低電容器開發成本。

　　碳氣凝膠應用范圍這么廣泛，一定是得到了大規模的推廣與生產？事實并非如此，在過去的一些年，空氣凝膠并沒有得到廣泛、大量的生產，作為碳氣凝膠領域的專家，李向偉是國內第一個倡導通過工藝流程革新，實現碳氣凝膠低成本、大批量、質量均勻穩定的進行工業化生產的專家，提起推動碳氣凝膠量產化的原因，李向偉向我們介紹說：

　　碳氣凝膠之所以沒有得到大規模的量產主要受以下因素的制約：首先是制備工藝非常復雜，而且制造碳氣凝膠的成本一直居高不下，難以批量化生產；其次是在目前的技術下，碳氣凝膠的生產周期偏長因此也就為行業帶來了高遲滯率，限制了各行各業產品的生產；再次，碳氣凝膠產品長時間測試后機械性能急劇下降，也阻礙了碳氣凝膠的生產效率。最后，碳氣凝膠在長期運行下，穩定性會大大降低。

　　以上四種難題也不是沒有辦法解決，然而傳統的制取方法是采用高壓裂解法，需用200兆怕的高壓使基礎材料裂解，這種方法不適用于工業化生產太不安全。在李向偉的不斷思索及與團隊持續試驗下，終于領導公司的科研團隊自行研制出來了空氣凝膠是生產設備，通過材料配方調整和工藝參數匹配，開發了系列結構參數不同的產品，掌握了碳氣凝膠的納米微結構調控技術：開展了碳氣凝膠電化學儲能應用研究，試制了多種型號的超級電容中試樣品。經檢測樣品在內阻、功率特性、倍率特性、循環特性等方面表現出優異的性能。用該材料制作超大容量電容器電極比能量這個關鍵指標比用活性炭材料制作的電極高出3～5倍，該材料出色的性能，被認為是現有電極材料（活性炭）的替代品，在能源領域有著良好的應用前景。

　　在具體的操作中，李向偉先是制定材料工業化生產的工藝路線，優化工藝參數，實現低成本、大批量、質量均勻穩定的生產，首次實現這種材料的工業化批量生產，并帶領公司的生產團隊使得公司成為了世界上首家達到年產100噸量級的企業，此項技術在行業內的影響也是巨大的：

　　首先，李向偉主導公司研發團隊該技術成果攻克了碳氣凝膠工業化大規模生產的世界性難題，在世界范圍內大幅度降低了次年材料的的生產成本，使碳氣凝膠產業化應用能夠得以實現。其次，這項技術研發內容覆蓋了基礎技術、產業化技術和應用技術，打通了產業鏈中各個關鍵環節，實現全鏈條創新設計。在超級電容領域的應用已獲驗證，具有較好的應用推廣前景，良好的經濟和社會效益和強大的技術輻射能力，未來將帶動多領域新型產業的共同發展。

　　記者了解到，目前李向偉所在的天津得瑞豐凱新材料科技有限公司在材料配方、生產工藝、技術參數、專用設備等方面擁有全部的自主知識產權。公司開展了材料的應用研發，已實現超級電容領域的應用突破，可對現有活性炭電極材料形成取代。未來碳氣凝膠也將進入土壤改良、水凈化、生物醫藥、電化學儲能等多個產業領域，未來全球范圍內的新能源汽車高速增長幾乎已經成為共識，對于新能源汽車來說續航里程的提升需要高能量密度的動力電池支持，但高能量密度電池的安全性是目前需要解決的難題。碳氣凝膠作為電池熱管理的關鍵材料將扮演重要角色。自己作為碳氣凝膠行業的“學長”，也將和碳氣凝膠為代表的新材料一起實現成長，從而激發新材料行業更大的能量和動力，為行業持續帶來高品質的發展前景。