Zifeng Ma's team wins second prize of 2018 China National Prize for Science and Technology Progress

Click: Time:2019-01-09 10:00:00

在1月8日剛剛結束的2018年全國科技獎勵大會上,馬紫峰團隊完成的“磷酸鐵鋰動力電池制造及其應用過程關鍵技術”榮獲2018年國家科技進步二等獎。該研究成果歷時十五年,通過不斷的產學研合作,從應用基礎研究到實現產業化應用,為我國新能源汽車和儲能工程產業發展做出重要貢獻。


項目研究背景

磷酸鐵鋰從1950年代被發現以來,世界各國科學家對其電、磁特性進行了系統研究,在1960年代通過物理法或化學法合成出高純磷酸鐵鋰樣品。1996年,磷酸鐵鋰被應用于動力鋰電池研究。然而,要實現磷酸鐵鋰大規模應用,必須建立噸級生產能力的制造工藝與裝備。馬紫峰等人分析了諸多知名國際企業合成工藝,發現這些反應過程會產生CO、氨氣等有害氣體,而且燒結時間長,能耗大。為了降低生產成本,減少生產過程的污染,團隊提出了一個磷酸鋰鐵合成新反應,制備出了新結構正極材料。2004年,馬紫峰教授團隊攜帶著磷酸鐵鋰合成新方法,與浙江橫店東磁合作,開發磷酸鐵鋰正極材料。項目在2006年浙江省科技成果轉化項目資助下,建成了300噸/年全流程合成的磷酸鐵鋰中試線,并與上海德朗能電池公司合作開發出電動車用磷酸鐵鋰電池,為大規模生產線建設奠定良好的基礎。
  2007年,馬紫峰作為首席科學家,主持國家973計劃“電動汽車用低成本、高密度蓄電體系基礎科學問題研究”項目,為磷酸鐵鋰電池的產業化發展注入新的活力。通過973計劃項目,上海交大聯合清華大學、復旦大學和廈門大學等單位,與比亞迪等企業開展磷酸鐵鋰材料及其應用技術開發。 2010年,為拓展磷酸鐵鋰應用領域,馬紫峰團隊與比亞迪合作,獲得上海市科委重大科技專項,開展磷酸鐵鋰電池儲能系統低成本化關鍵技術研究,使磷酸鐵鋰電池的應用領域從新能源汽車向智能電網儲能系統拓展。
  2012年,在上??萍汲晒D化促進會“助推計劃”資助下,上海交大將馬紫峰等人發明的磷酸鐵鋰合成新技術專利整體轉讓,組建了中聚電池研究院,開展磷酸鐵鋰電池技術大規模推廣,先后授權許可給多家企業實施,并發展出一批新的專利技術。2014年,在江蘇省企業創新與成果轉化專項資助下,由馬紫峰擔任首席專家,在江蘇樂能建成25600噸/年的納米磷酸鐵鋰生產線,產品應用于比亞迪、寧德時代、蕪湖天弋、中航鋰電等眾多知名電池企業。
  2015年初,以吳鋒、孫世剛、張鎖江等專家組成的科技成果鑒定委員會一致認為:研究成果系統性強,在材料合成理論、工藝與電池設計方面均有重要創新,在磷酸鐵鋰材料合成反應及材料納米化方面的研究成果處于國際先進水平,所提出的單質鐵原子經濟性磷酸鐵鋰合成反應為國際首創。

 
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