中國儲能網(wǎng)訊：11月24-26日，由湖南省工業(yè)和信息化廳、湖南省商務(wù)廳、長沙市人民政府、中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會聯(lián)合主辦，100余家機構(gòu)共同支持的湖南（長沙）電池博覽會暨第二屆中國國際新型儲能技術(shù)及工程應(yīng)用大會在長沙圣爵菲斯大酒店召開。此次大會主題是“新能源、新機遇、新高度”。
會議期間，組委會邀請了湖南航天天麓新材料檢測有限公司測評技術(shù)中心主任舒心分享主題報告《儲能材料原位檢測技術(shù)的科研實踐》。以下是發(fā)言主要內(nèi)容：
舒心：尊敬的各位專家，各位代表，非常高興匯報一下儲能材料原位檢測相關(guān)的一些工作，我們在儲能材料檢測領(lǐng)域，自主立項研制了基于X射線衍射的原位檢測設(shè)備系統(tǒng)，這些年利用這一檢測平臺開展了一些服務(wù)，在此向各位與會的領(lǐng)導和專家進行匯報，報告主要分為以下四個方面進行介紹。
一、行業(yè)背景
我們企業(yè)作為第三方檢測服務(wù)機構(gòu)，這些年服務(wù)了很多電池上下游相關(guān)企業(yè)，我作為消費者，也不斷的見證了儲能產(chǎn)業(yè)這些年的快速發(fā)展。近年來以鋰離子電池為主的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速，我們公司剛在寧鄉(xiāng)高新區(qū)成立的時候，寧鄉(xiāng)的儲能產(chǎn)業(yè)還集中在電池正極、負極材料領(lǐng)域，短短幾年就快速發(fā)展到覆蓋材料、電解液、隔膜、電池組和電池包以及回收再利用的全產(chǎn)業(yè)鏈。鋰電池產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的趨勢仍然沒有變。
當然，目前在應(yīng)用端除了成本之外，制約鋰電池進一步應(yīng)用是其性能和安全的取舍，尤其是安全性。作為消費者最擔心的就是電池使用過程的安全問題，在追求高的能量密度、大充放電倍用率和寬使用溫度范圍的前提下，如何解決電池安全問題，是用戶最關(guān)心的問題。鋰離子電池安全事故事故居高不下。如何提高電池安全性能，集中在電池材料的選擇和電池體系的設(shè)計，我們開發(fā)的儲能材料原位檢測設(shè)備，也能很好的從電池晶體結(jié)構(gòu)的演變研究電池充放電過程的微觀機理。
二、天麓公司簡介
天麓公司成立以來，先后承擔了國家工信部國家新材料測試評價平臺建設(shè)項目和國家發(fā)改委中西部儲能材料檢測公共技術(shù)服務(wù)平臺建設(shè)項目。在湖南省新材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，尤其是以先進儲能材料、航空金屬材料和硬質(zhì)合金等湖南省優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，建設(shè)了系統(tǒng)的測試服務(wù)能力體系。能力覆蓋新材料、藥物、環(huán)保、元器件、可靠性實驗、光伏及充電樁檢測等領(lǐng)域，在寧鄉(xiāng)、長沙、株洲建有研發(fā)及實驗基地。
之所以稱之為測試評價平臺，更多體現(xiàn)在對新材料產(chǎn)品質(zhì)量的符合性、工藝流程的穩(wěn)定性、服役條件的適用性等領(lǐng)域開展系統(tǒng)的測試評價，解決“有材不好用，好材不敢用”的問題，近年來為很多企業(yè)提供了相關(guān)服務(wù)工作。
三、儲能材料原位檢測實驗
天麓公司檢測服務(wù)能力覆蓋電池正極材料、負極材料、隔膜等領(lǐng)域及便攜式鋰離子電池、軟包電池等，除了依據(jù)標準測試方法開展的服務(wù)之外。更多是在材料體系的原位表征方面。我們選擇了X射線衍射作為原位檢測的技術(shù)實現(xiàn)路線，集成X射線的衍射、X射線熒光，電化學分析三種信號，開發(fā)統(tǒng)一的控制軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)充放電過程對電池晶體結(jié)構(gòu)的實時原位檢測。針對鋰離子電池的特點，我們自主設(shè)計開發(fā)了一套原位檢測樣品池，根據(jù)客戶要求提供定制化的電池組裝服務(wù)。公司實驗室建有從攪拌、涂布、干燥、封裝在內(nèi)的扣式電池組裝線，實現(xiàn)從電池材料制備電池后，開展原位檢測。觀察充放電過程中晶體結(jié)構(gòu)不斷變化、陽離子混排、物相的變化、大周次充放電循環(huán)的電池結(jié)構(gòu)演化規(guī)律。設(shè)備可以實現(xiàn)24小時連續(xù)的充、放電，并按照預設(shè)模式進行X射線掃描，采集記錄物相變化。
四、進一步深化研究
隨著近年來不斷有新的電池體系出現(xiàn)、包括鈉離子電池、包括液流電池等，我們原位檢測設(shè)備也需要不斷的改進，以滿足不斷發(fā)展的測試要求。第一個要解決的是樣品制備的標準化問題，手工制備電池樣品，往往存在不同操作人員間的誤差，我們將在電池實驗室制備的標準化方面開展研究，建立標準的制樣程序。
對于原位檢測設(shè)備系統(tǒng)的改進，將主要集中在適應(yīng)不同材料的樣品池、比如針對液流電池的原位樣品池；另一個方向是更寬溫度場下的原位檢測，比如從-50攝氏度到70攝氏度這一范圍內(nèi)的X射線原位檢測技術(shù)。
在儲能材料技術(shù)領(lǐng)域，天麓公司與南京航空航天大學合作開展了三元富鎳鋰離子電池材料體系的高通量計算及高通量檢測技術(shù)研究，希望通過材料性能模型的建立、機器學習方式加速相關(guān)材料體系的設(shè)計與驗證。
同時，天麓公司在實驗室檢測技術(shù)基礎(chǔ)上，成立智能檢測裝備事業(yè)部，協(xié)助企業(yè)開展智慧工廠、無人車間、智能在線檢測方案的設(shè)計與實施。在儲能材料領(lǐng)域，為某企業(yè)客戶提供了一整套電池智能化產(chǎn)線的設(shè)計及建造。相關(guān)能力在本次展會也有集中的展示。
簡單匯報這么多，謝謝各位領(lǐng)導和專家！
