5月8日，記者從湖北工程學(xué)院獲悉，該校動(dòng)力與儲(chǔ)能電源創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在天然石墨基電極材料研究方面取得了突破性進(jìn)展，他們改進(jìn)了鋰離子電池負(fù)極材料的制備工藝，大大降低了制備成本，這一成果在國(guó)際著名電化學(xué)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(jī)、筆記本電腦、攝像機(jī)等電子設(shè)備。記者了解到，電池在充放電的過(guò)程中，由于石墨層間會(huì)產(chǎn)生剝離導(dǎo)致循環(huán)性能差、不可逆容量高，工業(yè)生產(chǎn)中常采用改性、高溫石墨化（2800℃左右）等工藝來(lái)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(fù)極材料、電池隔膜、外包裝材料組成，我們的研究是針對(duì)其中的負(fù)極材料。”研究論文第一作者、該?；瘜W(xué)與材料科學(xué)學(xué)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(shí)的電耗由100千瓦/時(shí)降至4千瓦/時(shí)。“這還是針對(duì)實(shí)驗(yàn)性的反應(yīng)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(jiǎn)化了負(fù)極材料的制備流程，通過(guò)納米粒子和天然石墨的協(xié)同效應(yīng)來(lái)提升電極材料的可逆容量和循環(huán)性能。該制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，產(chǎn)品壓實(shí)密度高，制備成本是當(dāng)前工業(yè)化制備天然石墨基負(fù)極材料成本的十分之一，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始與相關(guān)企業(yè)合作放大試驗(yàn)，并已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。
據(jù)悉，湖北工程學(xué)院近年來(lái)產(chǎn)學(xué)研合作成果顯著，“無(wú)砟軌道新型鋼筋絕緣夾原材料及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”被鑒定為國(guó)際先進(jìn)水平，是湖北省屬高校最有影響的科研成果之一，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益2億元；“鋰離子電池—鎳氫電池關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目每年為企業(yè)新增產(chǎn)值近2億元；以優(yōu)質(zhì)稻“太子米”為代表的農(nóng)作物種植技術(shù)和推廣開(kāi)發(fā)研究，每年創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益數(shù)千萬(wàn)元。
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