林楷睿

来自:福建省泉州市,现就读于 泉州第五中学

研究实践

基于混合电极的长寿命、高功率密度的钾双离子电池(第33届全国青少年科技创新大赛 参赛项目)

项目简介:研究目的:研发低成本、安全长寿命、高能量密度和高功率密度、可产业化的钾双离子电池。研究方法:1、研究石墨、硬碳、软碳等碳材料特性,进行对照实验,优选法选出最佳正负极材料组合;2、研究充放电阴阳离子嵌插、吸附机理;3、研究电解液特点,通过理论分析和对照实验选择优化电解液;4、研究各添加剂特性,为电极材料及电解液选择合适的添加剂。实验结果:混合电极的钾双离子电容电池可实现大电流的充放电,混合电极材料在500mA-1时达97mAhg-1的容量。创新混合电极的钾双离子电容电池材料能量密度达146Whkg-1,功率密度达599Wkg-1和长的循环寿命(2000循环)。分析结论:创新性地在钾电池-超级电容器基础上,提出电极可同时具有电容行为和电池行为,获得了具有长寿命、高能量密度、高功率密度的混合电极钾双离子电池。高性能低成本的混合电极钾双离子电池有望推动绿色储能领域的革命。

成长故事

  林楷睿同学从小学五年级第一次进入电池车间起,就对电池抱有浓厚的钻研兴趣。中学时,他阅读了大量文献,还系统学习了与锂离子电池相关的专业知识。此次大赛,他的项目针对锂电池废弃物易对环境造成污染、回收成本高等问题,探讨研制出全碳电极钾双离子电池,具有能量密度高、低成本、绿色环保等优点。论文有望为双离子电池的研究提供了新的方向,并为产业化提供基础研究。他扎实的专业知识和优秀的临场表现获得了评委的高度赞赏。

  “林楷睿是泉州五中众多优秀学生中的一个,他的特点是思维活跃,具有质疑、批判、专注、探究等科学意识。”在泉州五中校长刘殊芳眼中,林楷睿朴素又低调,是个尊重老师、谦虚有礼的学生。跟别人不太一样的是,他的想法奇特,喜欢逆向思维,爱跟老师辩论,喜欢阅读西方哲学等别人看来“枯燥”的书,而且特别有主见,对喜欢做的事情就要坚持到底,这与他良好的家庭教育是分不开的。据悉,这已经不是林楷睿第一次斩获大奖。去年他就获得了由清华大学教育研究院、中国高等教育学会学习科学研究分会共同主办的“登峰杯”全国中学生学术科技创新大赛全国一等奖,被清华大学预录取。

 

所获荣誉

2018年

第33届全国青少年科技创新大赛

中国科协主席奖