2024年是新中國成立75周年,是實現“十四五”規劃目標任務的關鍵一年。為全面貫徹落實黨的二十大精神和習近平文化思想,中國有研舉辦了“思想領航 賦能向新”優秀故事征集活動。參賽作品充分展現集團上下深入貫徹落實“1+360+N”有研特色黨建工作體系,圍繞中國有研作為中央企業行業院所“托底、引領和賦能”三大核心功能,在服務國家重大戰略、強化創新引領、履行社會責任、弘揚時代新風等方面作出的新貢獻、新成就,生動講述了有研人在平凡崗位上創造非凡業績的奮斗故事。
本期推出“思想領航 賦能向新”有研故事系列展播(五)——百折不撓 勇攀高峰:國聯研究院富鋰材料創新團隊成長之路
作者:國聯研究院 任志敏 朱磊
正極材料作為鋰離子電池的關鍵材料,對電池能量密度、安全性、使用壽命等性能起決定性作用,對于電池總體成本也有著關鍵性影響。當前主流正極材料中高鎳三元材料安全問題較為突出,磷酸鐵鋰材料容量已接近理論極限,亟待尋找新材料新技術,支撐動力電池新發展需要。富鋰錳基正極材料原材料成本低、熱穩定性高、比容量高,被視為支撐高性能動力電池發展的首選材料。
針對行業迫切需要,圍繞低成本、高安全、高容量電池富鋰正極材料技術難點堵點,2020年,國聯研究院國家動力電池創新中心將富鋰錳基正極材料開發納入重點技術方向,組建富鋰材料創新團隊,加快項目攻關,支撐鋰電池技術迭代升級,為新能源汽車等戰新產業發展提供技術支撐。
-大局著眼,黨建引領,踐行初心使命-
2021年起,公司黨委持續強化黨建引領、深化黨建業務融合,開展黨建主題實踐活動,團隊成員充分發揮先鋒模范作用,圍繞重點任務,勇于擔當、無私奉獻,堅韌不拔、知難而進,每年都有新舉措,每年都有新突破。
2021年,團隊剛成立時成員只有5人,其中就有4名黨員,他們各有所長,有的擅長材料制備工藝、有的擅長材料驗證、有的擅長工程技術、有的擅長工程裝備調試,團隊結合成員所長合理分工、充分發揮各自作用優勢,突破了水洗工程技術及裝備難點,成功開發出高性能、低成本、極低鈷(含量≤1%)的鋰離子電池正極材料,完成了噸級工程化技術驗證,對比主流三元材料成本下降20%,與客戶企業建立了長期合作關系,獲橫向項目收入600萬元。
2022年,團隊加強隊伍建設,引進博士2人,碩士1人,與市場推廣部聯合組建突擊隊,共同攻關,最終使材料的比容量、循環性能、倍率性能等全面滿足客戶項目指標要求,并實現了產品銷售,獲批國家重大專項等超過1700萬。
2023年,為了解決技術痛點,團隊深入研究,開展富鋰材料高溫失效過程機制探索,提出了體相結構設計及限域摻雜等技術解決方案,材料高溫性能和循環性能顯著提升,當年成功實現成果產業化孵化轉化,踐行了團隊初心,彰顯了共產黨員的先鋒模范力量。
-堅韌不拔,團結奮斗,勇于知難而進 -
科技創新,從來不是短時間內就能成功見效的,需要堅韌不拔、勇往直前,吃得了苦、耐得住寂寞、受得起失敗,久久為功,才會獲得機會、實現突破。富鋰材料團隊負責人任志敏,熱愛科研,性格沉穩,技術功底扎實,積累了多年的材料開發經驗。他常說:要帶著團隊開發行業急需新技術,要快速推進新技術工程化應用,為公司帶來新的經濟增長點。
面對種種技術難點,團隊保持著堅韌的工作態度、嚴謹的科研作風,發動所有隊員直面難點、統籌各類資源協同攻關。前兩年,公司材料實驗室的裝備是十幾年甚至幾十年的“老家伙”,為了用好現有公司資源,大家用心愛護它,避免維護不到位,影響“5+2,白+黑”的連續試驗安排,拖后項目整體進度。同時團隊深挖行業資源,與其他企業單位合作,盤活實驗資源。為了加快實驗進度,團隊針對一個技術難點設計多個技術方案,并行實施,全年針對不同技術點合成材料樣品超200個,制作扣電超1500只,比對不同技術方案優劣勢,相繼開發了分步燒結和表面穩定相構筑工藝,材料比容量從220mAh/g提升至290mAh/g,材料循環壽命從不足500周提升至3000周,材料的壓實密度從2.3g/cm3提升到了3.0g/cm3,并完成百公斤級工程驗證,助力鋰離子軟包電池0.3C比能量達到350Wh/kg!
為了從科學角度解決工藝問題,團隊在大力推進技術攻關的同時,也在深入開展相關基礎研究。通過搭建富鋰錳基正極材料鋰離子電池產氣原位監測平臺,分析產氣特性和抑制方法效果,研究富鋰錳基正極材料的結構分布特性及其對電池電化學行為的影響,為材料的性能不斷完善提供科學依據。
- 上下求索,志在高遠,持續不懈追求 -
從市場需求反饋到實驗室研究,再從實驗室研發到最終服務市場應用,路程漫長曲折。為縮短進程,團隊積極對接市場,赴寧夏、江西、福建、江蘇等地,與客戶及電池企業溝通交流,了解市場需求,研究將客戶需求轉化為材料研發可量化的技術指標,并通過與客戶聯合成立項目組,確保對接暢通。經過不懈努力,“氫氧化物富鋰錳基材料關鍵技術”項目成果獲得富鋰龍頭產業公司認可,簽訂技術授權協議,成果轉化金額近3000萬元。
榮譽屬于過去,團隊向往更美好的未來。面對材料工程化需要,團隊完成了實驗室擴建,前驅體合成能力提升了3倍,材料制備能力、粉體處理能力、扣電測試能力提高了1倍,為迎接新挑戰做足準備。瞄準材料工程化目標,吹起沖鋒號角,團隊先后解決了從實驗室百克級樣品研發,產品百公斤工程放大,再到噸級工程化量產過程中材料性能差、批次不穩定等問題,助力有研新能源材料有限公司籌建及運營發展,為支撐中國有研新能源材料產業戰略布局落地而不懈奮斗。
科技創新是推動社會進步和經濟發展的重要動力?;赝麍F隊過去走過的奮進成長之路,大家倍感欣慰自豪,展望未來的創新之路更知使命擔當。富鋰材料創新團隊將不忘初心、牢記使命,踐行“有研精神”,堅韌不拔、勇攀高峰,以科技創新推動新能源行業高質量發展,為我國繼續保持鋰離子電池及材料產業國際領先地位貢獻國聯科技力量。