中心依托
河南师范大学物理化学重点学科、博士点和无机化学、材料学硕士点,联合河南金龙精密铜管股份有限公司组建而成。
中心拥有三个主要的研究方向:动力锂离子电池及关键技术,动力燃料电池及关键技术,新型
能源材料与设计。中心主要成员自91年开始锂离子电池的研究与设计,历经9年时间,已掌握了小型及动力锂电池的核心技术,产品通过了
河南省科技厅组织的科技成果鉴定,工艺居国内领先水平。自94年研究
锂离子电池隔膜材料以来,优化出三种成核剂,四种纳米微粉添加剂;优化了造孔及拉伸工艺;设计了拉伸关键设备,保证了工艺实施的完备性。产品通过了河南省科技厅组织的科技成果鉴定,工艺填补国内空白,居国内领先水平。目前中心的中试基地拥有隔膜材料生产线3条,年产能6000万平方米;拟建年产6亿安时动力电池项目,目前正在建设一期工程:年产6000万安时动力电池项目。
锂离子电池锰酸锂正极材料及其生产工艺。采用模板-微波加热技术合成稀土掺杂基锂离子电池正极材料锰酸锂,重点解决了该材料循环及高温性能差等缺陷,目前该材料中试已经完成。
包覆碳
负极材料改性工艺研究。对原有的包覆碳负极材料做了进一步的技术改进,对材料进行弱氧化预处理等,使材料及相关电池的循环稳定性能得到了大幅提高。在此基础上,已完成中试规模探索。
软模板碳热还原技术合成锂离子电池正极材料
磷酸亚铁锂研究。在以往采用PAM模板技术合成磷酸亚铁锂的研究经验基础上,采用三价铁做铁源,利用模板剂在惰性气氛下裂解时产生的
还原性气氛还原原料中的三价到二价,同时原料中剩余的碳可以作为分散剂和导电剂,一方面防止磷酸亚铁锂颗粒的团聚,有利于得到颗粒较小的产物:另一方面,剩余碳本身具有较好的导电性,可以减小磷酸亚铁锂的接触电阻和体相电阻,提高材料的大电流动力学性能。这种方法采用便宜和容易获得的三价铁为原料,操作简单,易于实现工业化生产。
质子交换膜燃料电池非铂系催化剂研究。增大
催化剂比表面积、用非贵金属替代贵金属铂是降低催化剂成本,提高催化剂利用率的有效途径。本着这一原则,我们以改变催化剂构筑单元的微观形貌为切入点,分别合成了金属核壳、表面结构粗糙的催化剂,增大金属颗粒的电化学比表面积,既提高催化剂的催化活性又降低成本。所制钯含量为40%的Co@Pd/ppy-XC_72空壳催化剂在甲酸氧化中表现出很好的催化活性,其循环伏安曲线中最大峰电流为200mA/cm2,文献所报道的该数据均在100mA/cm2以下。该催化剂中聚吡咯的加入,可以很好的提高催化剂的分散性、稳定性,同时增大金属颗粒的电化学比表面积,提高催化剂的利用率。同时在前面实验的基础上继续制备表面粗糙Pt/XC72催化剂,并对其催化活性进行表征。表面粗糙可以有效地增大金属颗粒的电化学比表面积,提高催化剂利用率,同时降低了催化剂成本。