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“能源材料研發用超痕量純化水系統”實用新型專利,將服務范圍從傳統實驗室設備延伸至固態電池、鈣鈦礦太陽能電池、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”的定制化解決方案。
能源材料的突破往往依賴于對微觀環境的精準控制。例如,固態電池的硫化物電解質在空氣中僅1ppm水分就會導致界面阻抗激增;鈣鈦礦薄膜的成膜質量受水中重金屬離子(如Pb2+、Cd2+)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,曾因純化水中微量Na+(約5ppb)導致同一批次器件效率波動達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,成都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。第一級亞沸蒸餾可去除大部分離子與有機物;第二級采用螯合樹脂(如Chelex-100)特異性吸附堿金屬與過渡金屬離子;第三級低溫精餾(真空度<10Pa)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,確保水質全程可控。
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:“過去大量時間用于排查‘假陽性’數據,現在純化水不再是變量,我們能更專注于材料本征性能的挖掘。”
目前,該實驗室已基于穩定水質條件,在國際頂刊《Nature Energy》發表2篇論文,相關技術正在向中試線轉化。成都唐氏康寧艾柯的純化水設備通過CNAS實驗室認可,檢測能力覆蓋元素雜質、有機物、微生物等128項指標,設備最小檢測限達0.1ppt(萬億分之一)。其“科研級精度+多場景兼容”的優勢,正為能源材料研發提供“微觀水質控制”的底層支撐,助力科研機構在“從0到1”的突破中排除干擾因素。





















