在今年5月落幕的北京車(chē)展上，著名汽車(chē)品牌豐田公司再次展出了其豐田卡羅拉雙擎車(chē)型，由于搭載了鎳氫動(dòng)力電池，這款混合動(dòng)力車(chē)型的綜合百公里油耗僅為4.2升。此款車(chē)降低油耗的核心——鎳氫動(dòng)力電池，是湖南科力遠(yuǎn)新能源公司旗下的常德力元新材料有限公司與湖南文理學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院合作研發(fā)的產(chǎn)品。

　　湖南文理學(xué)院是一所坐落于洞庭湖畔的地方本科院校，2016年4月學(xué)校被省政府部門(mén)確定為“產(chǎn)教融合工程應(yīng)用型本科高校”國(guó)家級(jí)別轉(zhuǎn)型試點(diǎn)高校。在深度轉(zhuǎn)型發(fā)展政策的引導(dǎo)下，學(xué)校黨委、行政高度重視，主動(dòng)出擊，千方百計(jì)尋找校企合作機(jī)會(huì)，想方設(shè)法為教師們科技成果的轉(zhuǎn)化推廣牽線(xiàn)搭橋。該?；瘜W(xué)化工學(xué)院與常德力元新材料有限公司合作的HEV用鎳氫動(dòng)力電池正極材料核心技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，旨在開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)際先進(jìn)水平，符合我國(guó)節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)需求的電池基體材料——無(wú)銅泡沫鎳。綠色、環(huán)保的無(wú)銅泡沫鎳開(kāi)發(fā)與利用，大幅提高了國(guó)產(chǎn)電池核心材料的一致性、穩(wěn)定性、安全性。

　　遇到困難 迎難而上

　　湖南文理學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院和常德力元新材料有限公司一直保持著良好地校企合作關(guān)系，該公司也一直是學(xué)院產(chǎn)學(xué)研用成果的孵化基地。豐田公司在和常德力元新材料有限公司的總公司湖南科力遠(yuǎn)新能源公司合作過(guò)程中一直有個(gè)瓶頸尚待突破，那就是電動(dòng)汽車(chē)如何提高泡沫鎳的力學(xué)性能問(wèn)題。

　　作為鎳氫電池電極材料載體與集流體的泡沫鎳，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于民用小型電池。然而應(yīng)用于HEV動(dòng)力電池，因其多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以及制備工藝的限制，降低了泡沫鎳材料的抗拉強(qiáng)度和延伸性能，從而導(dǎo)致其在HEV汽車(chē)起動(dòng)放電時(shí)，骨架材料非常容易斷裂，造成電池隔膜刺穿。另外，泡沫鎳在生產(chǎn)過(guò)程可能由于原料、生產(chǎn)工藝等原因帶來(lái)銅雜質(zhì)元素，在電池充放電過(guò)程中，金屬銅會(huì)在負(fù)極上沉積，產(chǎn)生銅枝晶，枝晶也有可能刺穿電池隔膜，從而造成電池正負(fù)極短路，輕則電動(dòng)汽車(chē)的使用受到影響，重則引起電池爆炸，危及生命安全。因此，提高泡沫鎳的力學(xué)性能一直以來(lái)都是科學(xué)研究者們關(guān)注的熱點(diǎn)。根據(jù)松下PEVE對(duì)HEV用動(dòng)力電池的使用要求，泡沫鎳的銅含量不大于20ppm。HEV動(dòng)力電池用無(wú)銅化的泡沫鎳開(kāi)發(fā)是亟待解決的重大技術(shù)問(wèn)題。

　　突破瓶頸 終獲成功

　　湖南文理學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院與常德力元新材料有限公司進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作，組建了創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的反復(fù)試驗(yàn)，革新了現(xiàn)有普通泡沫鎳的成產(chǎn)工藝，通過(guò)直流變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)了三維多孔材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)上梯度金屬沉積層，制備了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的HEV用動(dòng)力電池正極材料，實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。開(kāi)發(fā)了符合我國(guó)節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)需求的密度梯度結(jié)構(gòu)的無(wú)銅泡沫鎳。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銅含量?jī)H為8pmm，且與通用的泡沫鎳產(chǎn)品對(duì)比，力學(xué)性能得到較大提高。

　　該成果經(jīng)鑒定達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，獲得湖南省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)及常德市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。投產(chǎn)后三年，累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入31504.89萬(wàn)元，累計(jì)營(yíng)業(yè)利潤(rùn)2445.13萬(wàn)元，上繳稅金1823.94萬(wàn)元。如今，產(chǎn)品在市場(chǎng)上供不應(yīng)求，常德力元新材料有限公司修建的新廠(chǎng)已投產(chǎn)，增加了產(chǎn)量，盡量滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。

　　前景遠(yuǎn)大 意義深遠(yuǎn)

　　目前，常德力元新材料有限公司新開(kāi)發(fā)的“連續(xù)化帶狀泡沫鎳”的全球市場(chǎng)占有率達(dá)到30%以上。豐田公司是全球?qū)Ξa(chǎn)品精益制造要求極嚴(yán)苛的公司之一，在完成了1000多項(xiàng)技術(shù)和制造整改后，常德力元也通過(guò)了豐田的審查，正式成為其正極材料供應(yīng)商。常德力元新材料有限公司的泡沫鎳產(chǎn)品全面進(jìn)入豐田全球供應(yīng)鏈體系。

　　湖南文理學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院主管學(xué)科、科研的副院長(zhǎng)陳遠(yuǎn)道博士表示，學(xué)院將繼續(xù)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行跟蹤，不斷完善。在湖南文理學(xué)院轉(zhuǎn)型發(fā)展政策的指引下，化學(xué)化工學(xué)院運(yùn)用自身扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，把科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研用一體化，為地方經(jīng)濟(jì)作出了突出貢獻(xiàn)。