用過的尿不濕做“發電材料”/小車鑽入地下測電纜故障……浦東學子的這些奇思妙想，拿下“挑戰杯”特等獎

5月10日， 第十七屆“挑戰杯”上海市大學生課外學術科技作品競賽決賽在位於臨港的上海電力大學收官。來自東道主上海電力大學的兩個團隊以各自“腦洞大開”的創新項目拿下特等獎，有望代表上海蔘與國賽角逐。

“平均5條廢棄尿不濕，就可以形成一個1000毫安時的充電寶容量，它是理想的發電材料！”這樣的奇思妙想，由上海電力大學應用化學專業大二女生張海燕娓娓道來，令人眼前一亮。

從大一入校開始，她就跟隨閔宇霖和李和興教授指導的團隊，和另外三名本科生一同參與了《基於廢棄尿不濕的新型高能量密度鋰硫電池》項目。

經過兩年的實驗，廢棄尿不濕為原料製備的鋰硫電池，可以使無人機的續航時間增加30～35%，同時其飛行距離增加25～30%。這一已申請國家發明專利的成果，拿下了本次“挑戰杯”大賽特等獎。

可以做鋰電池正極的材料很多，為什麼偏偏想到了尿不濕呢？張海燕笑言，團隊為了有效解決循環性能和倍率性能差的問題，從生活中尋找了很多可以“廢物利用”的材料，甚至還試過雞蛋外殼。最終，偶然間有教師提到家裏寶寶每天要用好多條尿不濕，團隊腦洞大開，決定試一試。

他們和婦幼保健院合作，收集了不少尿不濕，經過實驗有了驚喜發現：尿不濕的內層充滿着吸水顆粒，擁有理想的正極材料結構，而寶寶的尿液富含氮元素以及無機鹽，可以抑制鋰電池內多硫化物的穿梭效應。最終，他們利用尿不濕當作正極宿主材料，將其高温燒結碳化，再將其與廉價易得的硫複合，製成鋰硫電池的正極。

通常，鋰電池的正極材料成本約佔電池總成本的40%，而這樣“廢物利用”後，成本佔比一下子降至5%。經試驗測算，在電池相同體積下，團隊製作的扣式鋰硫電池遠遠高於目前市場上廣泛運用的鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等類型鋰電池的容量。

上海電力大學的另一項特等獎項目《電纜管線精確定位裝置及可視化管理系統》，同樣由兩位教授帶領8位本科生完成。

電氣工程專業大四學生戴涵竹介紹，這一項目是利用電纜小車慣性定位裝置確定管線精確位置並拍攝管線內部圖像，將圖像以及定位傳入計算機，利用智能算法識別管線故障情況，解決目前管道軌跡精度不夠，無法準確進行電纜故障排查等問題。

他們設計的智能小車，經遙控可鑽入20釐米寬的電纜中，可提高探測效率50%以上，如用於新管驗收階段的管線排查，可以節省大量的人力物力。

“這屆大學生競賽作品在創新方面令人印象深刻。”評委代表、上海社會科學院世界中國學研究所所長、國際都市創新研究中心主任沈桂龍認為，從獲獎作品來看，大學生紮根現實生活，敢於突破思想和技術的牢籠，為創新作出了不斷努力，值得肯定。

據悉，這一賽事由團市委、市教委、市科委等聯合主辦，今年3月啓動以來，吸引全市近5萬名大學生申報萬餘件參賽作品。經校級初賽評審，46所高校的492件作品晉級市級複賽，最終有37校172件作品參與市級決賽。今年大賽還特別策劃了全新的專項賽“挑戰·浦東”上海大學生科技創新挑戰賽。

來源 浦東發佈