隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各種高性能的儲(chǔ)能器件研發(fā)力度持續(xù)加大。對(duì)于各類型儲(chǔ)能裝置而言，其穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要，而儲(chǔ)能材料的成分、內(nèi)部物相組成及其晶體結(jié)構(gòu)對(duì)其電化學(xué)性能有重大影響。
傳統(tǒng)的材料檢測(cè)方法，是分別利用XRD或XRF單獨(dú)對(duì)材料晶體結(jié)構(gòu)或成分進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果無法聯(lián)動(dòng)分析。同時(shí)，傳統(tǒng)的儲(chǔ)能材料檢測(cè)方法需要破壞電池結(jié)構(gòu)，分別對(duì)正負(fù)極材料進(jìn)行檢測(cè)，但這不能反映電池充放電過程中材料的真實(shí)變化信息，也無法找出影響材料變化的細(xì)節(jié)因素。在不破壞電池結(jié)構(gòu)的前提下對(duì)電池材料進(jìn)行原位研究一直是電池檢測(cè)行業(yè)的技術(shù)制高點(diǎn)。
湖南航天天麓新材料檢測(cè)有限責(zé)任公司自主研制的國(guó)內(nèi)首套“儲(chǔ)能材料成分與結(jié)構(gòu)聯(lián)合原位檢測(cè)系統(tǒng)”可在充放電過程中，對(duì)儲(chǔ)能材料晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，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(jī)理提供數(shù)據(jù)支撐，是儲(chǔ)能材料研發(fā)、設(shè)計(jì)的強(qiáng)有力手段。
天麓公司成立伊始，便啟動(dòng)了材料成分與結(jié)構(gòu)聯(lián)合檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)備“雙創(chuàng)”項(xiàng)目，并獲得湖南航天和集團(tuán)公司大力支持。在推動(dòng)項(xiàng)目由創(chuàng)意項(xiàng)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(guó)際化、市場(chǎng)化、社會(huì)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(chǔ)能材料客戶開展了廣泛的技術(shù)需求調(diào)研，組織多場(chǎng)論證評(píng)審，采取引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新的模式，聯(lián)合德國(guó)技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)共同啟動(dòng)了項(xiàng)目研發(fā)。設(shè)備研制過程中，天麓公司項(xiàng)目組針對(duì)原位電池X射線衍射結(jié)構(gòu)分析，開展了大量的設(shè)計(jì)研發(fā)工作，研究在不同實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)條件。與德國(guó)研發(fā)團(tuán)隊(duì)合作完成了系統(tǒng)的選型、接口設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及樣品池的設(shè)計(jì)加工等工作。
設(shè)備到場(chǎng)后，天麓公司迅速組建了一支專業(yè)從事原位檢測(cè)系統(tǒng)工作的項(xiàng)目組，開展系統(tǒng)調(diào)試攻關(guān)工作。項(xiàng)目組與德國(guó)專家進(jìn)行聯(lián)合安裝調(diào)試，在較短的時(shí)間內(nèi)，完成了系統(tǒng)各單元的獨(dú)立和聯(lián)合運(yùn)行。同時(shí)，針對(duì)儲(chǔ)能材料原位樣品的制作過程特點(diǎn)采購(gòu)了相關(guān)的輔助設(shè)備，對(duì)原位樣品池進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)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(shí)驗(yàn)參數(shù)系統(tǒng)性測(cè)試工作，得到了最佳測(cè)試參數(shù)。
為加快形成設(shè)備測(cè)試典型案例，原位測(cè)試項(xiàng)目組充分發(fā)揮苦干、實(shí)干精神，通過大量文獻(xiàn)調(diào)研、聯(lián)系高校學(xué)習(xí)、交流等方式，快速積累儲(chǔ)能材料方面的專業(yè)知識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。同時(shí)，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，項(xiàng)目組成員自己動(dòng)手制作原位鋰電池樣品并進(jìn)行了一系列的測(cè)試工作，積累了大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為加快形成典型案例奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。項(xiàng)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(duì)熱電池原材料的測(cè)試研究，成功測(cè)出某一材料體系中存在的問題并反饋廠商，形成了原位測(cè)試系統(tǒng)的成功案例。
同時(shí)，原位檢測(cè)項(xiàng)目組開展了廣泛了交流和推廣活動(dòng)：參加第三屆“中國(guó)創(chuàng)翼”創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽長(zhǎng)沙市選拔賽并獲得三等獎(jiǎng)、參加了2018年長(zhǎng)沙市科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等。通過活動(dòng)推廣，擴(kuò)大了原位檢測(cè)設(shè)備的知名度和影響力，在儲(chǔ)能材料領(lǐng)域獲得了廣泛的關(guān)注，多個(gè)企業(yè)和科研院所聯(lián)系咨詢?cè)O(shè)備的具體情況。目前，天麓公司已經(jīng)與中信國(guó)安盟固利動(dòng)力科技有限公司進(jìn)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(jìn)行檢測(cè)，下一步將就測(cè)試結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的溝通交流，尋求合作與銷售的機(jī)會(huì)。
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