在能源材料研發領域,實驗室用水的純度正成為影響科研成果的關鍵因素。成都唐氏康寧艾柯純水機生產廠家憑借其在超痕量純化技術上的突破,成功將服務范圍延伸至固態電池、鈣鈦礦太陽能電池及氫能儲氫材料等前沿方向,為科研機構提供“痕量分析級+功能材料適配”的定制化純化水設備。
該廠家自主研發的“能源材料研發用超痕量純化水系統”已獲得實用新型專利,并通過CNAS實驗室認可,其檢測能力覆蓋元素雜質、有機物、微生物等128項指標,設備最小檢測限可達0.1ppt(萬億分之一)。這一技術優勢使其成為中科院物理研究所、北京理工大學能源實驗室等機構的首選合作伙伴,通過定制化純化水方案,助力能源材料研發突破“納米級”瓶頸。
能源材料的性能對水質敏感度極高:固態電池硫化物電解質在空氣中1ppm水分下界面阻抗會激增;鈣鈦礦薄膜成膜質量受水中Pb2+、Cd2+等重金屬離子影響顯著;儲氫材料的吸放氫速率則與水中溶解氧含量直接相關。某高校能源材料實驗室在研發新型鹵化物鈣鈦礦太陽能電池時,曾因純化水中5ppb的微量Na+導致器件效率波動達15%。經排查發現,Na+會取代鈣鈦礦中的Pb2+,形成缺陷態降低載流子遷移率,這一發現直接推動了實驗室對純化水設備的升級需求。
針對該實驗室的痛點,唐氏康寧艾柯團隊設計了“亞沸蒸餾+螯合樹脂+低溫精餾”三級純化系統。亞沸蒸餾可去除大部分離子與有機物;螯合樹脂(如Chelex-100)特異性吸附堿金屬與過渡金屬離子;低溫精餾(真空度<10Pa)則進一步分離揮發性雜質。設備配套的“在線質譜監測儀”可實時追蹤水中100余種痕量雜質,數據同步至實驗室LIMS系統,實現水質全流程可控。
改造后,該實驗室純化水的Na+含量降至0.1ppb以下,鈣鈦礦器件效率波動縮小至3%,最高效率從22.1%提升至24.5%(接近理論極限)。在固態電池測試中,電解質界面的電荷轉移電阻從120Ω降至35Ω,循環500次后容量保持率達91%。研究人員反饋:“過去需花費大量時間排查‘假陽性’數據,如今純化水不再是變量,科研精力可集中于材料本征性能挖掘。”
基于穩定的水質條件,該實驗室已在國際頂刊《Nature Energy》發表2篇論文,相關技術正向中試線轉化。能源材料的創新需要“排除一切干擾”的科研環境,而超痕量純化水設備的保障,正是推動“從0到1”突破的關鍵底氣。成都唐氏康寧艾柯以科研級標準重塑實驗室用水規范,為能源材料研發清淤鋪路,助力中國在新能源領域搶占技術制高點。











