河南省动力电源及关键材料工程技术研究中心

2009年批准建立的研究单位

河南省动力电源及关键材料工程技术研究中心批建于2009年，“中心”的建设基础是“新能源河南省高校工程技术研究中心”。

简介

中心依托河南师范大学物理化学重点学科、博士点和无机化学、材料学硕士点，联合河南金龙精密铜管股份有限公司组建而成。

中心拥有三个主要的研究方向：动力锂离子电池及关键技术，动力燃料电池及关键技术，新型能源材料与设计。中心主要成员自91年开始锂离子电池的研究与设计，历经9年时间，已掌握了小型及动力锂电池的核心技术，产品通过了河南省科技厅组织的科技成果鉴定，工艺居国内领先水平。自94年研究锂离子电池隔膜材料以来，优化出三种成核剂，四种纳米微粉添加剂；优化了造孔及拉伸工艺；设计了拉伸关键设备，保证了工艺实施的完备性。产品通过了河南省科技厅组织的科技成果鉴定，工艺填补国内空白，居国内领先水平。目前中心的中试基地拥有隔膜材料生产线3条，年产能6000万平方米；拟建年产6亿安时动力电池项目，目前正在建设一期工程：年产6000万安时动力电池项目。

研究工作

主要的研究工作及进展如下：

锂离子电池锰酸锂正极材料及其生产工艺。采用模板－微波加热技术合成稀土掺杂基锂离子电池正极材料锰酸锂，重点解决了该材料循环及高温性能差等缺陷，目前该材料中试已经完成。

包覆碳负极材料改性工艺研究。对原有的包覆碳负极材料做了进一步的技术改进，对材料进行弱氧化预处理等，使材料及相关电池的循环稳定性能得到了大幅提高。在此基础上，已完成中试规模探索。

软模板碳热还原技术合成锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂研究。在以往采用PAM模板技术合成磷酸亚铁锂的研究经验基础上，采用三价铁做铁源，利用模板剂在惰性气氛下裂解时产生的还原性气氛还原原料中的三价到二价，同时原料中剩余的碳可以作为分散剂和导电剂，一方面防止磷酸亚铁锂颗粒的团聚，有利于得到颗粒较小的产物:另一方面，剩余碳本身具有较好的导电性，可以减小磷酸亚铁锂的接触电阻和体相电阻，提高材料的大电流动力学性能。这种方法采用便宜和容易获得的三价铁为原料，操作简单，易于实现工业化生产。

质子交换膜燃料电池非铂系催化剂研究。增大催化剂比表面积、用非贵金属替代贵金属铂是降低催化剂成本，提高催化剂利用率的有效途径。本着这一原则，我们以改变催化剂构筑单元的微观形貌为切入点，分别合成了金属核壳、表面结构粗糙的催化剂，增大金属颗粒的电化学比表面积，既提高催化剂的催化活性又降低成本。所制钯含量为40%的Co@Pd/ppy-XC_72空壳催化剂在甲酸氧化中表现出很好的催化活性，其循环伏安曲线中最大峰电流为200mA/cm2,文献所报道的该数据均在100mA/cm2以下。该催化剂中聚吡咯的加入，可以很好的提高催化剂的分散性、稳定性，同时增大金属颗粒的电化学比表面积，提高催化剂的利用率。同时在前面实验的基础上继续制备表面粗糙Pt/XC72催化剂，并对其催化活性进行表征。表面粗糙可以有效地增大金属颗粒的电化学比表面积，提高催化剂利用率，同时降低了催化剂成本。

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