“喝海水放电”的新型海水电池

刘鑫宇

大海，是世界上最大的水库，更是万物的孕育地。中国南海，不仅是海洋生物栖息的家园，更蕴藏着深层次的神秘，为我们提供了多样的资源。其中最引人瞩目的莫过于那无尽的海水。

海水，仿佛是一个巨大的宝库，蕴含着丰富的矿藏、天然气和宝贵的盐分。然而，海水并非只是地球上蔚蓝色的一抹底色，它还具有着不可思议的多样性和潜力。当人们驻足海滨，静静聆听那波涛的呢喃声，或许能探寻出更多未知的奥秘。

而来自海南大学的“海势电楼”团队，就从这无尽的海水中找到灵感的火花，将它与电池结合，研究出一款新型的海水电池。

“喝海水放电”

目前，市面上大家更为熟知的是锂电池，无论是便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯设备，还是水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及军事装备、航空航天等多个领域，锂离子电池以其特有的性能优势得到普遍应用。

但锂电池生产要求条件高，成本高，且后续使用时需要定期充电，其对保存环境的温度与湿度也有一定的要求。因此，对于海上应急设备来说，寻找一款可长期保存、放电量持久的电池是很重要的。

“海势电楼”团队研究的新型海水电池以海水为电解质，利用海水中的溶解氧在阴极表面发生氧还原反应，阳极合金材料发生氧化反应，从而产生电能。

针对现有海水电池阴极电催化活性低的问题，“海势电楼”团队创新性地开发了具有高氧还原电催化活性和稳定性的铁系体系电极材料，实现材料和膜电极的规模化制备。同时，为解决电堆结构不合理的问题，团队设计开发新型的海水电池结构，有效避免短路现象，提升供电效率。新型海水电池开发出来后，团队在南海开展了整体观测系统的实海测试。

在谈及团队设计的新型海水电池的优势时，“海势电楼”团队指导老师之一郑学荣老师提到，该海水电堆结构成本低、易量产。正极材料资源丰富、价格低；制备方案流程简单，可以实现规模制备。“有时候很多救生设备很久才会被使用一次，但普通锂电池不仅需要定期充电，可能受各种因素影响还会报废，而我们这款海水电池搁置寿命长达8年，最长使用寿命可达5000h。特别的是，本电池运行温度低，红外信号极弱，可有效避免雷达信号探测，不易被红外信号探测到的特性，适用于一些特殊环境。它可以通过更改电解液的方式，实现极端恶劣条件下的无完美供电”。

郑学荣老师还表示，“海势电楼”团队研发的新型海水电池在工作中可以实现零碳排放，不产生任何有害气体，也不产生噪音。多功能优势的特性让该电池可以完美适用野外救援、户外露营、单兵作战等各种场景。除了军用的小型鱼雷，海底探测等，其在民用的海岛灯塔和声呐探索等领域亦可发挥作用。

“做好最基础的那部分”

在参加挑战杯之前，“海势电楼”团队已经参加过相关领域的很多大中小型比赛，并取得了不錯的成绩。如海南省海洋文化节科技赛道省级三等奖，大学生节能减排大赛全国三等奖，第五届可再生能源大赛全国二等奖，中关村创客大赛全省二等奖，以及工信部两项国家级二等奖、三等奖等。大大小小的荣誉为这个团队带来了信心，也带来了更大的进步空间。

在采访团队负责人郭月时，她谈起参加的某次国际性赛事。“我发现很多国外团队在做路演时他们都会先介绍自己的团队，然后整个路演也不会有固定的稿子，是很自然的。这个让我感触挺深的，给大家介绍项目不应该是照本宣科，要结合现场更好地发挥。”

郭月已经参加了很多场比赛的路演，也看过很多优秀团队的项目，但这次去参加挑战杯给她留下了深刻的印象：“我们看到了很多优秀的项目，例如反导弹系统、水下垃圾机器人和癌细胞检测等高端领域，这些项目技术含量较高。”谈到自己的项目，郭月用了“接地气”这个词。“我们团队做的是电池，可能在技术方面较为基础和简单，但是它最终应用的领域是人人能接触到的，这使得我们的应用范围更加接地气。”

这是一个很年轻的团队。团队由五名学生组成，分别是大二和大三的学生。因为日常课程很多，大家课后又要立即进实验室做项目实验，团队之间的交流更多是线上，或者是等实验结果的间隙。

郭月聊起有时候大家在等离心机结果的时候，就会很自然地和队友们聊天：“我们都是年轻人，交流方式就很自然，跟普通朋友一样。”由于选课不同或其他原因，大家和原来的同学见面聊天时间可能不多，但和实验室的这群伙伴，短短的半年之内，大家在一次次比赛中建立起来了“革命友谊”。

郭月是一个很好的“领导者”。外向、有执行力等性格特点让她在一开始就把团队带得很好。在和大家相处过程中，她也成长了许多。对郭月来说“最难的”大概就是收材料时候了。实验数据更新、申报材料填写等等，往往DDL截稿时间已经到了，大家交给郭月的时间可能还要再拖上一拖。“但是我的确增加了很多耐心，我也在逐渐调整自己，和大家积极沟通，避免出现矛盾。”

良好的团队氛围是基础，指导老师的带队也很重要。“海势电楼”团队的指导老师共三位，分别是郑学荣老师、邓意达老师和王杨老师。三位老师日常科研与教学任务也都很重，能一起开项目小组会的时间并不多。但尽管如此，老师们也会一周收集一次大家在实验中出现的问题，为大家进行集中解答，更好地推动下一阶段实验进行。

“海势电楼”团队坚实做好每一步。这次挑战杯获奖对于郭月团队来说意义重大，作为一个新兴团队，大家通过这次比赛明白了也许项目地应用领域不够广泛，技术可能也不够复杂，但只要大家齐心协力把最基础的部分做好，也能取得不错的成就。

“持续深耕海水电池领域”

相对于其他比赛，挑战杯更加具有普及性，它不一定要求团队有超高的专业背景。尽管评委老师是十分专业的，但路演的展示关键在于如何让更多人理解这个项目是做什么的。

在这一方面，“海势电楼”团队认真揣摩比赛要求，针对路演时长和PPT页数来决定重点和侧重点。之后，进行小组会议和听众测试以确保讲解得清晰易懂。与技术细节相比，“海势电楼”团队会重点让外行人了解项目的经济效益。“就像我们看一些手机的发布会，大部分人不会在意手机内部如何构造，那些小零件又是如何制造出来的。大家只想知道这个手机有哪些功能。”郭月解释道。

“海势电楼”团队研发的海水电池目前是主攻海上应急救援领域，不仅是产品对海水作为电解质的需要，更因为团队希望能够立足海南，为海南自贸港的发展以及为中国南海的相关领域发展做出贡献。

郑老师也提到目前团队也和一些军工类项目有合作，这也是未来的发展方向之一，具体研究会根据对方提出的要求不断对产品修改和完善。

“产品落地是我们下一步要做的事，也就是前面提到的创业问题。我们可能前一阶段更关注的是创新这一部分，后面因为我们要逐步实现产品落地，那就可能要考虑成立公司或者与其他公司合作等。”郑老师对团队未来的发展进行了分析。

相对应地，为了配套发展，团队在创业上的素养也需要提升。郭月认为自己的性格更适合去“拉投资”，这不仅是性格使然，更多地是在多次团队合作和路演中自己得到的锻炼。

可能团队组建时间与别的项目相比不长，每位队员未来的学业和工作发展也无法完全确定，但每个人或多或少都学到了很多在课堂上无法習得的专业或非专业知识，这是团队和项目带来的，也是挑战杯比赛希望参赛者得到的。

对话：

现代青年：对于参加这次比赛大家有什么感悟呢？

郭月：在参加挑战杯的过程中，有幸得到老师尽心尽责的指导与帮助，更有幸于同全面提升的“自己”相逢。挑战杯对于我的意义远超赢得比赛本身的意义：在参赛的实践中提升了自我，在合作的过程中了解了团队的重要性。

高天琪：通过筹备半载的“挑战杯”之旅，我的视野更加开阔，同样也坚定了自己投身科研、借青春之笔墨为祖国的科技蓝图描绘未来的愿景。

陈忠磊：第一次去线下参与全国比赛，心里是新奇又忐忑，不知道我们还能走多远。然而当真正观看到其他团队很出色的路演，反而觉得很有力量和激情，那一刻我知道海南大学和我们团队都需要更加努力更加拼搏，才能有朝一日走在全国乃至世界前列。

李国阳：在母亲作为脱贫攻坚和乡村振兴干部的熏陶下，我自幼便立志树立起为人民服务，不怕苦不怕累的精神。于是在大学期间进入实验室，与团队成员一起进行学习与实验，跟随团队参加比赛与活动，去了解人民的需求和世界科技的进步。在这个过程中不断优化我们的项目，为的是实现我们团队的价值：让每一个使用我们产品的人都感受到便利感受到温暖，感受到安全；看见他们脸上的笑容就是我们工作中最快乐的事情。

陈蕾：此次比赛，我们做好了万全的准备，对自己的项目信心满满。一是计划无比详细，二是应用场景更多样。期待下一次比赛，期待更完整、完美的项目和更优秀的对手！