一根竹子，能用来做什么？长久以来，大众对竹子的印象，多停留在竹筷、竹篮、竹席等常见物品上。
然而，竹子的世界远比我们想象得精彩。在中国科大先研院，科研人员利用竹子等生物质原料，经处理后成为钠离子电池的负极关键材料，在零下30摄氏度环境下仍能保持80%以上容量。竹材价值也提升了近十倍，小小竹子实现了“华丽转身”。
竹子也有无限可能
一根竹子，在中国科大先研院博士胥李志的手上，被赋予了无限的可能。
跟随着胥李志的脚步，记者来到了实验室，在这里我们看到了一包包竹粉原材料。“这些都是竹制品加工过程中产生的废料粉末，我们把它们收集过来，能够变废为宝。”胥李志笑着说。
在他的手上，这些竹粉经过粉碎、预碳化、高温碳化等工序，最终蜕变为黝黑的硬碳粉末，可用作钠离子电池的负极材料，各项性能指标处于国际领先水平。
胥李志告诉记者，与传统的锂离子电池相比，钠离子电池在低温性能、倍率性能、快充方面有着突出优势。比如在北方的冬天，由于温度过低，传统的锂电池电动车容量会下降得非常快，需要频繁充电。而钠离子电池在零下30摄氏度环境下仍能保持80%以上容量，可以很好地解决这一问题。
而要想更好地实现钠离子电池这些优势，负极材料是一个关键要素。目前我国钠离子负极材料多依赖进口，且性能不足、价格高昂，选择合适的负极材料是科研人员们一直努力的方向。碳基负极材料因其技术成熟度高、资源丰富，有望率先实现产业化。
为什么竹子能够入选？胥李志说，目前做硬碳材料有生物质类的，还有石油基类的。生物质中有采用竹子、椰壳、果壳类的，比如说核桃壳。但是像椰壳类要靠进口，价格比较高，果壳类的产量有限，并且收集难度比较大。相比来说，竹子是一种速生木，我国现有竹林面积超700万公顷，产量丰富、价格低廉，这为规模化生产提供了天然资源库。
有了竹子的加持后，新技术制备的钠离子电池在针刺、过充等极端测试中未出现热失控现象，安全性能较锂电池提升显著。未来除替代铅酸电池的传统领域外，可应用在大型储能电站、船舶动力系统乃至家庭储能场景。
创投助力“00后”创业
出生于2000年的胥李志，是一名标准的“00后”。在他的身上，却显现出了超出同龄人的成熟冷静。他的身份，不仅仅是一名在校博士生，同时也是合肥国科碳芯科技有限公司的副总经理兼技术负责人。
胥李志本科专业是化学工程与工艺，从那个时候起他就开始做一些碳材料方面的研究。2023年，他来到合肥，在中国科大先研院读研究生，研究方向就是生物质基的硬碳材料。
“合肥给我的印象，对于创新创业者是非常支持的。”胥李志告诉记者，去年我们和国家电投建立了联合实验室，在这个过程中我们发现钠离子电池负极材料具有广阔的市场前景，企业也很需要这方面的材料。就想着能不能把实验室做出来的材料投入产业化，真正地应用于日常生活当中，这是一件非常有意义的事情。
今年3月，合肥国科碳芯科技有限公司成立，落户包河区中国视界，迈出了科研成果产业化的关键一步。
然而，创业之路并没有那么简单。缺少启动资金，让这位“00后”创业者犯了难。就在这时，包河创投主动上门服务，为企业对接联系多家基金，共计千万级别的融资支持，为公司的后续发展注入了强劲动力。同时，也积极为公司对接下游客户、产业化资源等赋能服务。
包河创投工作人员毛龙雨介绍，像国科碳芯这样的初创科技型企业，是包河创投最常见的服务对象，他们会为企业提供全流程的跟踪服务。
去年，包河创投对合肥市企业投资金额近2亿元。其中，对合肥市初创期企业投资金额超1.2亿元，对初创期企业投资金额占比超60%。
毛龙雨表示，包河区正大力推动新能源汽车和新型储能等产业发展，钠离子电池凭借其资源丰富、成本低廉、安全性高等独特优势，正迅速成为全球储能研究和应用的热点，具有广阔的市场前景。而胥李志团队制作的竹基硬碳材料各项性能在行业内处于领先地位，市场竞争力很强。
“我们十分看好国科碳芯这一投资项目，希望在共同努力下，企业会更快更好地发展。”毛龙雨说。
加快从“书架”到“货架”
在创业过程中，胥李志也遇到了很多困难。他告诉记者，因为硬碳材料需要烧制的时间比较久，从一个样品到它的一个性能出来，可能就需要一个多星期的时间，在这个过程中团队耗费了大量的时间来进行工艺的验证，做了上千次的烧结实验。
此外，硬碳材料从克级放大到百克级、公斤级，甚至到百吨、千吨级的过程中，需要不断地进行优化。比如克级、百克级的实验效果非常好，但是一旦放大了，性能就会大打折扣，所以团队也花费很多精力，形成了独特的制备工艺，让材料在放大过程中的指标性能更加稳定。
目前，胥李志团队制作的竹基硬碳材料的克容量可达350mAh/g以上，高于市面上常用的硬碳负极材料的克容量300mAh/g，首次库伦效率达92%，具有显著优势。
“我们正在进行百吨级材料的中试，完成之后我们会建成自己的一个千吨产线。”胥李志欣喜地告诉记者，对于竹基硬碳材料的明天，他们充满信心。
“就像老师常和我们说的一样，科研不仅要上书架，还要能够上货架。”胥李志说，我们要做的事情就是把科技成果转化成能够实际应用的产品，为社会创造更多价值。
唐宋时期，人们探索用竹子制作“竹纸”，深受文人墨客的喜爱。如今，这根承载着东方智慧的青竹，正在中国科大的实验室里完成着最现代的蜕变。
深夜，实验室的箱式炉映照着胥李志专注的面庞，这个“00后”青年与竹子的故事，恰似一场跨越千年的对话。
合肥在线—合新闻记者 代敏
