河南省動力電源及關鍵材料工程技術研究中心批建於2009年，“中心”的建設基礎是“新能源河南省高校工程技術研究中心”。
基本介紹
- 中文名：河南省動力電源及關鍵材料工程技術研究中心
- 時間：2009年
- 依託：河南師範大學
- 研究方向：動力燃料電池及關鍵技術等
簡介,研究工作,
簡介
中心依託河南師範大學物理化學重點學科、博士點和無機化學、材料學碩士點，聯合河南金龍精密銅管股份有限公司組建而成。
中心擁有三個主要的研究方向：動力鋰離子電池及關鍵技術，動力燃料電池及關鍵技術，新型能源材料與設計。中心主要成員自91年開始鋰離子電池的研究與設計，歷經9年時間，已掌握了小型及動力鋰電池的核心技術，產品通過了河南省科技廳組織的科技成果鑑定，工藝居國內領先水平。自94年研究鋰離子電池隔膜材料以來，最佳化出三種成核劑，四種納米微粉添加劑；最佳化了造孔及拉伸工藝；設計了拉伸關鍵設備，保證了工藝實施的完備性。產品通過了河南省科技廳組織的科技成果鑑定，工藝填補國內空白，居國內領先水平。目前中心的中試基地擁有隔膜材料生產線3條，年產能6000萬平方米；擬建年產6億安時動力電池項目，目前正在建設一期工程：年產6000萬安時動力電池項目。
研究工作
主要的研究工作及進展如下：
鋰離子電池錳酸鋰正極材料及其生產工藝。採用模板－微波加熱技術合成稀土摻雜基鋰離子電池正極材料錳酸鋰，重點解決了該材料循環及高溫性能差等缺陷，目前該材料中試已經完成。
包覆碳負極材料改性工藝研究。對原有的包覆碳負極材料做了進一步的技術改進，對材料進行弱氧化預處理等，使材料及相關電池的循環穩定性能得到了大幅提高。在此基礎上，已完成中試規模探索。
軟模板碳熱還原技術合成鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰研究。在以往採用PAM模板技術合成磷酸亞鐵鋰的研究經驗基礎上，採用三價鐵做鐵源，利用模板劑在惰性氣氛下裂解時產生的還原性氣氛還原原料中的三價到二價，同時原料中剩餘的碳可以作為分散劑和導電劑，一方面防止磷酸亞鐵鋰顆粒的團聚，有利於得到顆粒較小的產物:另一方面，剩餘碳本身具有較好的導電性，可以減小磷酸亞鐵鋰的接觸電阻和體相電阻，提高材料的大電流動力學性能。這種方法採用便宜和容易獲得的三價鐵為原料，操作簡單，易於實現工業化生產。
質子交換膜燃料電池非鉑系催化劑研究。增大催化劑比表面積、用非貴金屬替代貴金屬鉑是降低催化劑成本，提高催化劑利用率的有效途徑。本著這一原則，我們以改變催化劑構築單元的微觀形貌為切入點，分別合成了金屬核殼、表面結構粗糙的催化劑，增大金屬顆粒的電化學比表面積，既提高催化劑的催化活性又降低成本。所制鈀含量為40%的Co@Pd/ppy-XC_72空殼催化劑在甲酸氧化中表現出很好的催化活性，其循環伏安曲線中最大峰電流為200mA/cm2,文獻所報導的該數據均在100mA/cm2以下。該催化劑中聚吡咯的加入，可以很好的提高催化劑的分散性、穩定性，同時增大金屬顆粒的電化學比表面積，提高催化劑的利用率。同時在前面實驗的基礎上繼續製備表面粗糙Pt/XC72催化劑，並對其催化活性進行表征。表面粗糙可以有效地增大金屬顆粒的電化學比表面積，提高催化劑利用率，同時降低了催化劑成本。
