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天麓公司儲能材料原位測試系統研制獲得突破
發布時間:2018-09-26

隨著新能源產業的發展,各種高性能的儲能器件研發力度持續加大。對于各類型儲能裝置而言,其穩定性和可靠性至關重要,而儲能材料的成分、內部物相組成及其晶體結構對其電化學性能有重大影響。

傳統的材料檢測方法,是分別利用XRD或XRF單獨對材料晶體結構或成分進行檢測,測試結果無法聯動分析。同時,傳統的儲能材料檢測方法需要破壞電池結構,分別對正負極材料進行檢測,但這不能反映電池充放電過程中材料的真實變化信息,也無法找出影響材料變化的細節因素。在不破壞電池結構的前提下對電池材料進行原位研究一直是電池檢測行業的技術制高點。

湖南航天天麓新材料檢測有限責任公司自主研制的國內首套“儲能材料成分與結構聯合原位檢測系統”可在充放電過程中,對儲能材料晶體結構、化學成分實時進行檢測,獲取材料在充放電過程中形成的中間物信息,構建不同階段電池材料結構、成分與電池性能的關系,為研究不同電池材料體系的失效、退化和老化機理提供數據支撐,是儲能材料研發、設計的強有力手段。

天麓公司成立伊始,便啟動了材料成分與結構聯合檢測系統設備“雙創”項目,并獲得湖南航天和集團公司大力支持。在推動項目由創意項目向創業產業轉變的過程中,天麓公司積極踐行國際化、市場化、社會化理念,赴中南大學、杉杉新材、邦譜循環、沃特瑪電池等潛在儲能材料客戶開展了廣泛的技術需求調研,組織多場論證評審,采取引進消化吸收再創新的模式,聯合德國技術專家團隊共同啟動了項目研發。設備研制過程中,天麓公司項目組針對原位電池X射線衍射結構分析,開展了大量的設計研發工作,研究在不同實驗條件下鋰離子電池正極材料的X射線粉末衍射譜,探索最佳實驗條件。與德國研發團隊合作完成了系統的選型、接口設計、結構設計及樣品池的設計加工等工作。

設備到場后,天麓公司迅速組建了一支專業從事原位檢測系統工作的項目組,開展系統調試攻關工作。項目組與德國專家進行聯合安裝調試,在較短的時間內,完成了系統各單元的獨立和聯合運行。同時,針對儲能材料原位樣品的制作過程特點采購了相關的輔助設備,對原位樣品池進行了進一步改進和完善,保證了原位樣品的順利制作,開展了優化X射線衍射實驗參數系統性測試工作,得到了最佳測試參數。

為加快形成設備測試典型案例,原位測試項目組充分發揮苦干、實干精神,通過大量文獻調研、聯系高校學習、交流等方式,快速積累儲能材料方面的專業知識,提高實驗能力。同時,發揮主觀能動性,項目組成員自己動手制作原位鋰電池樣品并進行了一系列的測試工作,積累了大量經驗數據,為加快形成典型案例奠定了堅實的數據基礎。項目組加大與新能源供應商的合作力度,為航天科工梅嶺電源開展了針對熱電池原材料的測試研究,成功測出某一材料體系中存在的問題并反饋廠商,形成了原位測試系統的成功案例。

同時,原位檢測項目組開展了廣泛了交流和推廣活動:參加第三屆“中國創翼”創業創新大賽長沙市選拔賽并獲得三等獎、參加了2018年長沙市科技創新創業大賽等。通過活動推廣,擴大了原位檢測設備的知名度和影響力,在儲能材料領域獲得了廣泛的關注,多個企業和科研院所聯系咨詢設備的具體情況。目前,天麓公司已經與中信國安盟固利動力科技有限公司進行了設備和案例數據的研討工作,獲得企業高度肯定,并帶回相關樣品進行檢測,下一步將就測試結果進行進一步的溝通交流,尋求合作與銷售的機會。


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