5月8日，記者從湖北工程學院獲悉，該校動力與儲能電源創(chuàng)新團隊在天然石墨基電極材料研究方面取得了突破性進展，他們改進了鋰離子電池負極材料的制備工藝，大大降低了制備成本，這一成果在國際著名電化學專業(yè)雜志《Electrochim Acta》發(fā)表。
天然石墨是商品化鋰離子電池的主要電極材料，這種電池主要用于手機、筆記本電腦、攝像機等電子設備。記者了解到，電池在充放電的過程中，由于石墨層間會產生剝離導致循環(huán)性能差、不可逆容量高，工業(yè)生產中常采用改性、高溫石墨化（2800℃左右）等工藝來提高電極材料的性能，制備成本也一直居高不下。
“鋰離子電池由正極材料、負極材料、電池隔膜、外包裝材料組成，我們的研究是針對其中的負極材料。”研究論文第一作者、該校化學與材料科學學院丁瑜博士告訴記者，他們采用一種原位氧化—自還原方法，將材料的制備溫度由之前的2800℃降至700℃，這意味著每小時的電耗由100千瓦/時降至4千瓦/時。“這還是針對實驗性的反應爐，如果是工業(yè)用的，能耗將降低得更多。”
除了能耗顯著降低外，他們還簡化了負極材料的制備流程，通過納米粒子和天然石墨的協(xié)同效應來提升電極材料的可逆容量和循環(huán)性能。該制備工藝簡單，成本低，產品壓實密度高，制備成本是當前工業(yè)化制備天然石墨基負極材料成本的十分之一，團隊已經開始與相關企業(yè)合作放大試驗，并已申請國家發(fā)明專利。
據悉，湖北工程學院近年來產學研合作成果顯著，“無砟軌道新型鋼筋絕緣夾原材料及產品開發(fā)”被鑒定為國際先進水平，是湖北省屬高校最有影響的科研成果之一，創(chuàng)造經濟效益2億元；“鋰離子電池—鎳氫電池關鍵技術研究”項目每年為企業(yè)新增產值近2億元；以優(yōu)質稻“太子米”為代表的農作物種植技術和推廣開發(fā)研究，每年創(chuàng)造經濟效益數千萬元。
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