日前,记者走进位于宝坻区的天津国安盟固利新材料科技股份有限公司研发中心,看到许多忙碌的身影,其中,高级研发工程师凌仕刚正聚精会神地盯着实验设备前的数据。
“粒度测试结果呈现出双峰结构,说明材料的压实密度及电池的能量密度得到有效提升,电池的续航能力大大增强。”凌仕刚欣喜地说。
今年35岁的凌仕刚,2017年入职该公司后,始终坚守在科研一线,从事新能源锂离子电池材料的研究开发及标准化相关工作。
凌仕刚介绍说:“固态电池是以固体电解质为工作介质的锂离子电池,相比现有商业化锂离子电池,具有能量密度高、循环寿命长、安全性好等优势,应用于消费电子、电动汽车等多领域。”
凌仕刚告诉记者,固态电池的研发和生产难点主要集中在关键材料和关键装备这两个方面。在研发方面,需要开发新的电极、电解质材料,并解决界面的兼容性问题。在生产环节,其制备工艺和现有锂离子电池差别较大,工艺和装备均需革新。关键材料方面,要开发高离子导电性的固体电解质材料,解决宏量制备的稳定性及纳米化问题,将纳米固体电解质用于电极材料的改性,以及进行电池体系设计和固态化工艺开发。
天津国安盟固利新材料科技股份有限公司于2016年底布局固态电池关键材料的研发,当时新能源汽车产业火热,但存在电池安全性不足、续航里程“焦虑”、低温充电和高温循环寿命特性欠佳等问题。
为开发能量密度更高、循环寿命更长、安全性更优的电池,凌仕刚带领技术团队与国内知名院校展开了深入交流,萌生出开发固态电池及适用于固态电池关键材料的念头,并制定了“三步走”策略:开发高性能固体电解质材料以保障安全性;将电解质纳米化以增强适用性与兼容性;开发适用电极材料,使电解质与正负极材料致密化以降低内阻。
数年间,凌仕刚率领团队披荆斩棘,获得了固态电池及相关材料授权专利10余项。同时,他还主持筹建了天津市固态电池关键材料与技术企业重点实验室,培养出30多位优秀的工程师,为下一代电池技术的研发、产业化积聚了人才力量。
作为天津市示范性工匠人才创新工作室的负责人,他还带领团队先后突破了高电压钴酸锂、高性能锂离子动力电池用三元正极材料、长寿命锰酸锂正极材料的技术瓶颈,并实现相关产品的产业化应用。其中,“高性能锂离子动力电池用三元正极材料的关键技术及产业化应用”项目荣获天津市科技进步二等奖。
“新能源的蓬勃发展,对我们提出了更高的要求,唯有坚持不懈地努力奋斗,持续提升自身能力,才能不断为社会贡献有价值的成果。”谈及取得的成果,凌仕刚谦逊地说,“我深知,仅仅专注于电池材料的研究和人才的培养是远远不够的,对产业链上下游的深入探索和拓展延伸,才是推动新能源储能技术发展的关键所在。我将秉持工匠精神,砥砺奋进,为新能源储能技术的美好未来全力以赴。”