在今年5月落幕的北京車展上，著名汽車品牌豐田公司再次展出了其豐田卡羅拉雙擎車型，由于搭載了鎳氫動力電池，這款混合動力車型的綜合百公里油耗僅為4.2升。此款車降低油耗的核心——鎳氫動力電池，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)校被省政府部門確定為“產(chǎn)教融合工程應(yīng)用型本科高校”國家級別轉(zhuǎn)型試點高校。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，主動出擊，千方百計尋找校企合作機(jī)會，想方設(shè)法為教師們科技成果的轉(zhuǎn)化推廣牽線搭橋。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用鎳氫動力電池正極材料核心技術(shù)研發(fā)項目，旨在開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)和國際先進(jìn)水平，符合我國節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)需求的電池基體材料——無銅泡沫鎳。綠色、環(huán)保的無銅泡沫鎳開發(fā)與利用，大幅提高了國產(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)新能源公司合作過程中一直有個瓶頸尚待突破，那就是電動汽車如何提高泡沫鎳的力學(xué)性能問題。

　　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汽車起動放電時，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)過程可能由于原料、生產(chǎn)工藝等原因帶來銅雜質(zhì)元素，在電池充放電過程中，金屬銅會在負(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，輕則電動汽車的使用受到影響，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)性能一直以來都是科學(xué)研究者們關(guān)注的熱點。根據(jù)松下PEVE對HEV用動力電池的使用要求，泡沫鎳的銅含量不大于20ppm。HEV動力電池用無銅化的泡沫鎳開發(fā)是亟待解決的重大技術(shù)問題。

　　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，經(jīng)過無數(shù)次的反復(fù)試驗，革新了現(xiàn)有普通泡沫鎳的成產(chǎn)工藝，通過直流變頻技術(shù)實現(xiàn)了三維多孔材料微觀結(jié)構(gòu)上梯度金屬沉積層，制備了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的HEV用動力電池正極材料，實現(xiàn)了該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。開發(fā)了符合我國節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)需求的密度梯度結(jié)構(gòu)的無銅泡沫鎳。實現(xiàn)產(chǎn)品銅含量僅為8pmm，且與通用的泡沫鎳產(chǎn)品對比，力學(xué)性能得到較大提高。

　　該成果經(jīng)鑒定達(dá)到國際領(lǐng)先水平，獲得湖南省科技進(jìn)步二等獎及常德市科技進(jìn)步一等獎。投產(chǎn)后三年，累計實現(xiàn)銷售收入31504.89萬元，累計營業(yè)利潤2445.13萬元，上繳稅金1823.94萬元。如今，產(chǎn)品在市場上供不應(yīng)求，常德力元新材料有限公司修建的新廠已投產(chǎn)，增加了產(chǎn)量，盡量滿足市場需求。

　　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發(fā)的“連續(xù)化帶狀泡沫鎳”的全球市場占有率達(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多項技術(shù)和制造整改后，常德力元也通過了豐田的審查，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、科研的副院長陳遠(yuǎn)道博士表示，學(xué)院將繼續(xù)對這項技術(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)院運用自身扎實的專業(yè)知識，把科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，實現(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)。