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他们为技术产业化应用啃下“硬骨头”

2018-11-08 09:06来源:科技日报

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  走进院士专家工作站

  实习记者 陆成宽

  最近,山东玉皇新能源科技有限公司(以下简称玉皇新能源)院士专家工作站来迎了值得庆贺的日子,该公司和院士合作的项目,经过携手攻关制备的电芯完成了初步测试,每千克能量密度达到286瓦时,位居行业一流水平。

  作为山东省最大的锂电池研发和制造国家高新技术企业,玉皇新能源积极推进院士专家工作站建设,自建站以来,先后引入中国科学院院士钱逸泰、业内专家薛嘉渔等进站工作。2017年,该工作站被中国科协评为“全国示范院士专家工作站”。

  内外合力助推建站

  谈及公司为什么要建立院士专家工作站,玉皇新能源总经理、研发中心主任赵成龙笑着说:“这个还真不是我们找的院士,而是院士找的我们。大的方面讲,国家鼓励支持科技成果转化;小的方面讲,钱院士也有意愿将自己的研究成果产业化,同时,院士申请的技术产业化应用项目必须要与产业园合作,也就是项目的具体实施需要企业承担,高校做不了。在外在动力与内在动力的‘合力’推动下,钱院士通过考察,最终选择了我们公司。”

  产业化应用项目之所以不能在高校完成,是因为工业产品在产业化生产之前,一般需要经过实验室、小试、中试和小批量试生产的研发过程。“简单来说,就是实验室与产业化生产之间有一个衔接过程,这个过程会解决一些工程化的问题。比如,在实验室时,搅拌是在烧杯内进行,很容易就可以搅拌均匀,但是对产业化生产来说,搅拌就是一个大问题,这就涉及到工程问题。实验室里的技术在应用之前必须要解决一系列工程问题,因此,产业化应用项目必须要与企业合作才能完成。”赵成龙说。

  其实,在院士专家工作站建立之前,玉皇新能源也拥有自己的研究团队,但那时团队比较松散,研究人员只是在做各自的项目,相互之间没有合作。“院士专家工作站建立之后,我就在考虑如何更好地发挥院士专家的作用,不能让院士专家只是做自己的事情,还希望他们能够对企业的其他项目进行指导。我们将所有的研究项目都纳入了院士专家工作站这个平台,这样既便于接受院士专家的指导,又能够让研究人员合作起来。”赵成龙说。

  攻克难题实现成果转化

  工作站在落实解决企业发展战略、攻克关键技术难题、成果转化等方面取得了令人瞩目的成绩。近两年,院士进站指导6次,合作开展科研项目13项,实现成果转化9项,授权专利66项。

  “院士专家工作站最关键的还是做技术研发。比如,我们引进院士专家团队,以产学研合作项目为纽带,联合开展锂电池行业关键技术攻关。” 赵成龙说。

  锂电池的主要构成材料包括正极材料、负极材料、隔膜材料以及电解液。目前,石墨是主流的锂电池负极材料,但是它的储能能力较低,其理论克容量仅为372毫安时/克,而硅的克容量却是它的10多倍,高达4200毫安时/克。“石墨负极的锂电池由于容量较低,续航能力较差,需要经常充电;如果使用硅代替石墨做负极材料的话,电池的续航能力提升就会非常明显。但是,硅做锂电池负极材料的最大问题就是它会膨胀,膨胀之后衰减比较快,使用寿命很短。这样就没法产业化。这是锂电池行业共性的技术难题。” 玉皇新能源公司分析检测中心主任宋春华说。

  为了解决这一难题,业界提出将硅从微米颗粒做成纳米颗粒,这样就可以利用硅的纳米效应,有效抑制电池的膨胀衰减。但是,硅纳米颗粒高昂的制备成本,成为其产业化应用的巨大阻碍。“钱院士的技术就极大的降低了纳米硅的制备成本,但这还只是实验室成果,还需要我们来做产业化,现在我们已经做到了中试阶段,相信用不了太长时间就可以正式生产。”宋春华说。

  赵成龙表示,院士的视野以及对科技前沿的把握,能为企业战略方向的延伸和思维方式的改变带来诸多益处;同时,院士不仅可以与企业合作开展项目研究,也可以指导企业之前的研发项目。“在院士专家的指导下,我们公司已经将所有研发项目的立项报告以及中期进展汇报都进行了重新梳理。公司在准备项目申请资料时,也会请院士进行‘指点’。”赵成龙说道。

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