一、實驗室簡介
動力電源及關(guān)鍵材料國家聯(lián)合工程實驗室(以下簡稱“實驗室”)被國家發(fā)改委批建于2015年3月。它主要依托于河南師范大學,聯(lián)合新鄉(xiāng)電池研究院組建而成,是致力于動力電源及關(guān)鍵材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用的重要科研平臺。
多年來,“實驗室”緊密圍繞動力電源及關(guān)鍵材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的能量密度低、安全性差、溫度適用范圍窄、成本高、壽命短等制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大技術(shù)瓶頸,開展第二代動力鋰離子電池關(guān)鍵材料設(shè)計與創(chuàng)新,突破材料的系統(tǒng)適配、高比能單體電池工藝設(shè)計與優(yōu)化、電池模塊輕量化設(shè)計以及與車輛適配標準等關(guān)鍵技術(shù)研究。同時開發(fā)下一代高比能、高安全、長壽命的電池體系,提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力,促進中原經(jīng)濟區(qū)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
通過產(chǎn)學研合作,“實驗室”在鋰離子動力電池及關(guān)鍵材料領(lǐng)域取得了一系列高水平的創(chuàng)新成果。先后承擔國家863、國家科技攻關(guān)計劃、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、河南省重大科技專項等國家、省部重大/重點項目49項(其中國家級項目22項);獲河南省科技進步獎5項;授權(quán)國家發(fā)明專利30余項,授權(quán)實用新型專利7項;通過省級科技成果鑒定13項;在國際SCI源期刊發(fā)表學術(shù)論文240余篇;取得了一批以鋰離子動力電池隔膜材料、磷酸鐵鋰正極材料等為代表的、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性和產(chǎn)業(yè)化研發(fā)成果。
二、研究方向
1. 動力電池關(guān)鍵材料設(shè)計與工程化:高比能正、負極材料,高安全性隔膜材料,功能性電解液,膠態(tài)聚合物電解質(zhì),固體電解質(zhì)材料,廉價高效催化劑材料等設(shè)計、合成與工藝優(yōu)化研究。
2. 動力電池先進工藝工程化與技術(shù):動力鋰離子電池、鋰硫電池、鈉離子電池、燃料電池、金屬空氣電池的電池工藝設(shè)計與制作技術(shù),電池組設(shè)計與組配工藝技術(shù),單體電池一致性、安全性及分選技術(shù)。
3. 新型儲能材料設(shè)計合成與應(yīng)用:新型過渡金屬氧化物負極材料合成工藝與優(yōu)化,新一代儲能碳基(石墨烯、碳納米管及多孔螺旋碳等)負極材料合成工藝與優(yōu)化研究。
三、近三年代表性成果、社會服務(wù)、產(chǎn)學研合作等情況
承擔國家電池試點項目、國家自然科學基金項目、省科技攻關(guān)等國家、省部級以上項目21項(其中國家級項目5);承擔國家863、河南省重大科技專項順利結(jié)項;授權(quán)國家發(fā)明專利10項,受理國家發(fā)明專利22項。在國際SCI源期刊ElectrochimActa、J Power Sources等重要學術(shù)刊物發(fā)表學術(shù)論文28篇,被SCI、EI收錄24篇。
同時,借助國家聯(lián)合工程實驗室和新鄉(xiāng)電池研究院的平臺優(yōu)勢,通過創(chuàng)新“政產(chǎn)學研用”的協(xié)同創(chuàng)新機制,實現(xiàn)了高校、科研院所、企業(yè)間的人才與資源共享,形成了“研發(fā)一代、生產(chǎn)一代、儲備一代技術(shù)成果”的良性運行機制,著力完善從材料設(shè)計與創(chuàng)新、工藝設(shè)計與優(yōu)化、中試孵化到成果產(chǎn)業(yè)化的完整創(chuàng)新鏈條,服務(wù)于河南省的電池及電動車產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展,促進了實驗室科技成果的研發(fā)創(chuàng)新和企業(yè)產(chǎn)品的升級換代。并與新鄉(xiāng)市中科科技有限公司、河南華瑞高新材料科技股份有限公司、河南鋰動電源有限公司、同濟大學、上海大學等公司和高校在高安全性隔膜材料、功能電解液、新型電池工藝、新型儲能材料研發(fā)與應(yīng)用、燃料電池等領(lǐng)域開展了合作。