隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各種高性能的儲能器件研發(fā)力度持續(xù)加大。對于各類型儲能裝置而言，其穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要，而儲能材料的成分、內(nèi)部物相組成及其晶體結(jié)構(gòu)對其電化學(xué)性能有重大影響。
傳統(tǒng)的材料檢測方法，是分別利用XRD或XRF單獨對材料晶體結(jié)構(gòu)或成分進行檢測，測試結(jié)果無法聯(lián)動分析。同時，傳統(tǒng)的儲能材料檢測方法需要破壞電池結(jié)構(gòu)，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(jié)因素。在不破壞電池結(jié)構(gòu)的前提下對電池材料進行原位研究一直是電池檢測行業(yè)的技術(shù)制高點。
湖南航天天麓新材料檢測有限責(zé)任公司自主研制的國內(nèi)首套“儲能材料成分與結(jié)構(gòu)聯(lián)合原位檢測系統(tǒng)”可在充放電過程中，對儲能材料晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)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(gòu)建不同階段電池材料結(jié)構(gòu)、成分與電池性能的關(guān)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(shù)據(jù)支撐，是儲能材料研發(fā)、設(shè)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(jié)構(gòu)聯(lián)合檢測系統(tǒng)設(shè)備“雙創(chuàng)”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(chuàng)意項目向創(chuàng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)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(xué)、杉杉新材、邦譜循環(huán)、沃特瑪電池等潛在儲能材料客戶開展了廣泛的技術(shù)需求調(diào)研，組織多場論證評審，采取引進消化吸收再創(chuàng)新的模式，聯(lián)合德國技術(shù)專家團隊共同啟動了項目研發(fā)。設(shè)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(jié)構(gòu)分析，開展了大量的設(shè)計研發(fā)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(fā)團隊合作完成了系統(tǒng)的選型、接口設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計及樣品池的設(shè)計加工等工作。
設(shè)備到場后，天麓公司迅速組建了一支專業(yè)從事原位檢測系統(tǒng)工作的項目組，開展系統(tǒng)調(diào)試攻關(guān)工作。項目組與德國專家進行聯(lián)合安裝調(diào)試，在較短的時間內(nèi)，完成了系統(tǒng)各單元的獨立和聯(lián)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(guān)的輔助設(shè)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(yōu)化X射線衍射實驗參數(shù)系統(tǒng)性測試工作，得到了最佳測試參數(shù)。
為加快形成設(shè)備測試典型案例，原位測試項目組充分發(fā)揮苦干、實干精神，通過大量文獻調(diào)研、聯(lián)系高校學(xué)習(xí)、交流等方式，快速積累儲能材料方面的專業(yè)知識，提高實驗?zāi)芰ΑＭ瑫r，發(fā)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(jīng)驗數(shù)據(jù)，為加快形成典型案例奠定了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。項目組加大與新能源供應(yīng)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(tǒng)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(chuàng)翼”創(chuàng)業(yè)創(chuàng)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(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等。通過活動推廣，擴大了原位檢測設(shè)備的知名度和影響力，在儲能材料領(lǐng)域獲得了廣泛的關(guān)注，多個企業(yè)和科研院所聯(lián)系咨詢設(shè)備的具體情況。目前，天麓公司已經(jīng)與中信國安盟固利動力科技有限公司進行了設(shè)備和案例數(shù)據(jù)的研討工作，獲得企業(yè)高度肯定，并帶回相關(guān)樣品進行檢測，下一步將就測試結(jié)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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