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    动力电池及关键材料河南省工程实验室

    发布时间:2017-02-17    浏览次数:896

     

     

    “动力电源及关键材料河南省工程实验室”依托于河南师范大学,于2012年被河南省发展和改革委员会批准建设。前身是始建于1989年的河南师范大学新能源材料研究所;2003年被河南省发改委批准为“河南省新能源材料工程研究中心”;2007年被河南省教育厅批准为“河南省高校新能源工程技术研究中心”,2009年被河南省科技厅批准为“河南省动力电源及关键材料工程技术研究中心”,2012年,作为牵头单位,被河南省教育厅、财政厅批准为“河南省动力电源及关键材料协同创新中心”。

    “中心”依托于河南师范大学化学一级学科博士授权点、化学省级一级重点学科和材料学一级学科硕士点。2011年,以“中心”为技术依托,新乡市人民政府与河南师范大学合作成立了河南电池研究院;2012年,以“中心”为理事长单位,组建了“河南省新型电池产业技术创新战略联盟”,在引领地方动力电池材料、电池及相关产业发展等方面做出了突出贡献。2011年,“中心”被河南省人民政府授予“河南省优秀科技创新平台”称号;2012年,被河南省人民政府授予“优秀技术创新团队”,被团省委表彰为“河南省五四青年奖章集体”。“中心”主任杨书廷教授被评为“河南省技术创新先进个人”,所带领的“动力电源及关键材料”团队被评为河南省创新型科技团队

    “中心”拥有一批以国务院特殊津贴专家、教育部新世纪优秀人才、河南省优秀专家、省特聘教授、省跨世纪学术与技术带头人等为主要研究力量的中青年优秀人才。技术委员会主任由中国科学院院士陈立泉担任。

    多年来,“中心”在杨书廷教授的带领下,坚持以市场为导向,新型动力电源关键材料的应用研发为核心,凝炼形成了“动力锂离子电池关键材料设计与工艺”、“动力锂离子电池工艺与技术”、“新型储能材料合成与应用”三个稳定的研究方向早在上世纪90年代初,“中心”就开展了新型能源材料的合成、结构、性能及生产工艺等方面的技术开发工作。先后完成了“镍氢电池材料制备工艺”、“锂离子电池锰酸锂正极材料及其生产工艺”、“高分子碳网络纳米层包覆石墨碳材料锂离子电池负极材料”、“锂离子电池用隔膜材料制备及应用”、“圆柱及方形密封锂离子二次电池生产工艺”、“锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的制备及应用”等研发工作。镍氢电池材料、锂电隔膜材料等研究成果先后实现产业化。投产当年隔膜材料产能达6000万平方米/年,2012年达1亿平方米,产品质量处于国际先进水平,并具有完全自主知识产权,占有国内动力电池市场的70%,已广泛供应国内主要锂电生产企业,并出口俄罗斯等国家。

    通过创新政产学研合作机制,“中心”的研发工作已经形成了基础研究、中试开发、企业产业化和反哺基础研究的完整链条,形成了研发一代、转化一代和储备一代技术成果的良性运作机制,为国家、河南省、新乡市的电池及电动汽车产业发展作出了突出贡献。

    “中心”的科技创新工作得到国家、省、市各级领导的高度关注和充分肯定。全国政协副主席、科技部部长万钢,原任中共河南省委书记卢展工,中共河南省委书记郭庚茂,副省长史济春,致公党中央副主席王钦敏,科技部副部长曹健林,科技部发展计划司司长王晓方,高新司司长赵玉海,省科技厅厅长贾跃,党组书记黄布毅,新乡市市委书记李庆贵,市长王战营等领导先后莅临视察和指导工作,并指示有关部门给与指导并支持。20126月,科技部委托“中心”承办了全国首次“车用动力电池发展研讨会”。

    “中心”近期取得的主要创新成果:

    1)锂离子电池新型正极材料及其生产工艺。该材料比容量大于200 mAh/g,寿命大于500次,高低温容差小于±20%,且合成相对简单,安全性和稳定性良好。各项使用性能上均已超过目前常用的正极材料体系,而且具有完全自主知识产权,有望应用于下一代动力电池体系。该项目被河南省列为2012年省重大专项,并得到国家863项目的支持。

    2)高性能复合石墨碳负极材料生产工艺。该材料具有独特的纳米层核壳结构,放电比容量高(>450 mAh/g)并且循环性能好,优于传统的石墨负极材料,有望与上述新型正极材料匹配构成全新的电化学体系。

    3)纳米陶瓷微孔阻燃隔膜材料:具有高透气性,孔隙率大于40%,融断温度>170℃,闭孔温度135℃,具有良好的吸液保液能力、优越的抗穿刺能力及阻燃能力和收缩率小等特点。

    4)改进的固相反应法制备Li4Ti5O12负极材料研究。这种方法综合了传统固相法和软化学法的优点,可以从根本上提高材料的电导率,而且工艺相对较简单,成本低廉、易于实现大规模工业化生产。该项目获得国家自然科学基金资助,目前已经取得阶段性进展。

    5)微波-模板法合成锰酸锂正极材料研究。采用特殊的模板剂,利用微波辅助加热合成了空心球形锰酸锂正极材料,有效提高了材料的振实密度和循环寿命,目前该技术申请的国家发明专利已经授权。

    6)进行了一系列新型储能材料的形貌控制合成研究,为开发下一代储能体系提供技术储备。

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