回國這兩年 —— 我們的科研，我們的生活(二)
相聚、團(tuán)結(jié)、進(jìn)取、創(chuàng)新…
凝結(jié)成為今天的淡定、自信和執(zhí)著
我們擁有，屬于自己的追求
進(jìn)取，超越，我們瘋狂而快樂地工作著
兩年的科研生活歷程，是一種工作態(tài)度，也是一種生活寫照
燦爛秋季，亮出我們與創(chuàng)新的故事
謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給我的團(tuán)隊(duì)成員們以及長(zhǎng)期以來關(guān)心、支持我們團(tuán)隊(duì)發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)、同事、家人和朋友們！
第三章 始于納米 聚焦鋰電
在《回國這一年》文中，我詳細(xì)描述了我回國之前的工作背景--納米材料研究，回國后的工作則定位于鋰離子電池。諸位也許會(huì)疑問一個(gè)從來沒有做過鋰離子電池和電化學(xué)研究的人，怎么能夠組織和帶領(lǐng)一支稚嫩的團(tuán)隊(duì)去“攻打”動(dòng)力鋰離子電池這個(gè)堡壘呢？是的，這樣的質(zhì)疑和疑問，至今仍然是我和我們團(tuán)隊(duì)面臨的尷尬。為了解答大家的疑問，回應(yīng)各方質(zhì)疑，化解我們的尷尬，下面將從納米材料與鋰離子電池的關(guān)系出發(fā)，詳細(xì)分析我們團(tuán)隊(duì)開展動(dòng)力鋰離子電池研究的動(dòng)機(jī)和優(yōu)勢(shì)。
鋰離子電池的核心是尋找和選擇高能儲(chǔ)鋰電極材料。目前鋰電池中所用的傳統(tǒng)電極材料存在著利用率低、鋰離子擴(kuò)散慢、極化大等問題，制約著鋰離子電池性能的提升。納米電極材料以其獨(dú)特的物理化學(xué)性能用于鋰離子電池，具有減小極化，增大充放電電流密度，提高放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，有利于高性能、高容量和高功率電池的發(fā)展，因此鋰離子電池電極材料納米化是鋰離子電池的一個(gè)重要發(fā)展方向。世界各國的電池材料研究人員在電極材料納米化方面已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，取得了很大進(jìn)展，有些科研成果已經(jīng)變成了產(chǎn)品。最典型的一個(gè)例子是動(dòng)力鋰離子電池用的磷酸鐵鋰正極材料。磷酸鐵鋰由于電子導(dǎo)電率低及擴(kuò)散系數(shù)小，因此限制了其在鋰離子電池領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。將磷酸鐵鋰材料納米化之后，則能顯著地提高電池的充放電性能。納米磷酸鐵鋰的粒徑小，減小了鋰離子脫嵌的深度和行程，提高了擴(kuò)散率；大的比表面積，增大了反應(yīng)界面，有更多的晶粒邊界提供快速的鋰離子擴(kuò)散通道；顆粒越小，利用率就越高，不可逆容量就越小；更多的、密集的納米級(jí)磷酸鐵鋰顆粒間的空隙，緩解了鋰離子在脫嵌時(shí)的應(yīng)力。這些特征都有利于提高磷酸鐵鋰電池的高倍率充放電性能。2001年才成立的美國A123 Systems公司就是憑借其磷酸鐵鋰納米材料及其動(dòng)力電池而迅速成為紅透半邊天的電池界新秀。A123的厲害之處是有辦法將磷酸鋰鐵正極材料制造成均勻的納米級(jí)超小顆粒（據(jù)稱粒徑小至100 nm），因顆粒和總表面積劇增而大幅提電池的高放電功率，而且整體穩(wěn)定度和循環(huán)壽命皆未受影響。
事實(shí)上，動(dòng)力鋰離子電池最重要的研發(fā)目標(biāo)除了高能量密度、高功率特性，還包括高安全性和低成本（或長(zhǎng)壽命）。因此，一個(gè)無法生產(chǎn)加工高性能納米電極材料的團(tuán)隊(duì)，對(duì)開發(fā)鋰離子電池而言是毫無意義的。A123的磷酸鐵鋰納米材料雖然性能表現(xiàn)優(yōu)越，但由于生產(chǎn)成本相對(duì)較高，其售價(jià)一度超過30萬元/噸，限制了它的大規(guī)模應(yīng)用。國產(chǎn)磷酸鐵鋰材料的納米化技術(shù)還不成熟，盡管大多數(shù)廠商都宣稱擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米磷酸鐵鋰生產(chǎn)技術(shù)，但事實(shí)上幾乎所有的產(chǎn)品都不是真正的納米材料，一次粒子粒徑通常為200-300nm（注：來自各企業(yè)的網(wǎng)頁和宣傳資料的數(shù)據(jù)），因而國產(chǎn)磷酸鐵鋰材料在電化學(xué)性能方面相對(duì)較差，制造出來的動(dòng)力電池與電動(dòng)汽車的要求還有相當(dāng)距離。這種“準(zhǔn)納米磷酸鐵鋰”的生產(chǎn)成本自然較低（一般7-8萬元/噸），為保證利潤(rùn)，售價(jià)一般為12-15萬元/噸。實(shí)際上，即使是10元/噸的售價(jià)，對(duì)于汽車動(dòng)力電池來說還是難于接受。許多專家和企業(yè)一致認(rèn)為，當(dāng)磷酸鐵鋰材料的價(jià)格降至7-8萬元/噸或甚至更低時(shí)，磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的才有可能被大規(guī)模應(yīng)用。由此看來，磷酸鐵鋰材料的性能和價(jià)格之間依然存在著巨大的矛盾。此外，磷酸鐵鋰材料的批次一致性依然是一個(gè)難于解決的問題，這給電池設(shè)計(jì)帶來很大的麻煩，同時(shí)影響電池的配組和使用。
毋庸置疑，在電極材料納米化方面，所有材料都面臨著與磷酸鐵鋰相同的問題，那就是如何解決性能和成本之間的矛盾。面對(duì)這一矛盾，我們以往積累的納米材料的研究方法和經(jīng)驗(yàn)使得我們?cè)陔姌O材料納米化方面具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)和特色，我們可以輕松地將以往納米材料設(shè)計(jì)理念和制備技術(shù)，推廣應(yīng)用于納米電極材料的研究和開發(fā)，簡(jiǎn)化合成工藝，開發(fā)能批量生產(chǎn)、低成本且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的制備工藝。實(shí)際上，近幾年已有不少這種成功轉(zhuǎn)型的楷模。斯坦福大學(xué)的崔屹教授，早前就是做納米材料和納米技術(shù)研究的精英，現(xiàn)在已經(jīng)在鋰離子電池納米電極材料研究方面游刃有余了，時(shí)常在國際頂尖刊物發(fā)表他們小組的納米電極材料研究成果，例如他們成功地用硅納米線制成了容量為現(xiàn)有鋰離子電池10倍的新型電池。國內(nèi)也不乏早前從事納米材料研究的好手變成了鋰電新星，比如中科院化學(xué)所的郭玉國兄，物理所的胡勇勝兄。也有把納米材料與鋰電材料結(jié)合得很成功的企業(yè)，如創(chuàng)建于2007年的深圳德方納米科技有限公司，是一家致力于納米粉體材料研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)，該企業(yè)把做納米材料的經(jīng)驗(yàn)成功運(yùn)用到納米磷酸鐵鋰上，發(fā)明和建立了一套全新的液相法合成磷酸鐵鋰納米材料（一次粒子粒徑100-150nm）的生產(chǎn)工藝路線。據(jù)悉，德方納米的磷酸鐵鋰納米材料市場(chǎng)反應(yīng)不錯(cuò)，但不知售價(jià)如何？如果其生產(chǎn)成本不高，將頗有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
在納米與鋰電的結(jié)合中,我們始終是充滿信心和激情的。我把自己在納米材料方面的經(jīng)驗(yàn)與團(tuán)隊(duì)成員在鋰電方面的經(jīng)驗(yàn)盡情地碰撞與融合，最終使得我們?cè)阡囯姴牧霞{米化方面取得了不俗的成績(jī)。最初，我們選定了磷酸鐵鋰和石墨烯兩個(gè)當(dāng)今材料界的超級(jí)明星材料為研究對(duì)象。經(jīng)過兩年的持續(xù)努力，經(jīng)歷了從實(shí)驗(yàn)室小試到目前的百公斤級(jí)中試，我們把磷酸鐵鋰材料做成了真正的納米材料，一次粒子粒徑控制在100 nm以下，而生產(chǎn)成本卻沒有增加。對(duì)于石墨烯材料，我們已經(jīng)摸索出一種可以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；苽涓邔?dǎo)電性石墨烯的創(chuàng)新方法。采用我們發(fā)展的方法，石墨細(xì)烯的生產(chǎn)成本可能降至800元/千克（初步估算值），使石墨烯的大規(guī)模應(yīng)用變成現(xiàn)實(shí)。目前，科學(xué)研究在磷酸鐵鋰和石墨烯兩種材料上可謂是熱鬧至極，高手如云，要想在其中占有一席之地，著實(shí)不易。比亞迪公司寫下了中國創(chuàng)新型企業(yè)的神話，比亞迪的一位副總裁是這樣解釋他們的成功哲學(xué)的，“我們從不對(duì)核心技術(shù)感到害怕。別人有，我敢做，別人沒有，我敢想。比亞迪每個(gè)單位遇到問題，我們都會(huì)說，你解決不了，不是因?yàn)闆]有能力，而是因?yàn)槟闳鄙儆職??！蔽蚁耄覀儓F(tuán)隊(duì)也是抱有這種哲學(xué)的。目前，我們團(tuán)隊(duì)除了研究磷酸鐵鋰和石墨烯外，還相繼開展了高能能量密度動(dòng)力電池正負(fù)極材料的研究，旨在為下一代車用動(dòng)力電池提供核心技術(shù)?？傊?，我們團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將科研工作聚焦于動(dòng)力鋰離子電池。
第四章 建設(shè)平臺(tái) 著手中試
即將回國之時(shí)，我就開始謀劃著如何搭建好鋰離子電池實(shí)驗(yàn)室，因此不時(shí)向隔壁實(shí)驗(yàn)室Whtingham教授（鋰電界著名學(xué)者之一）實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生們?nèi)〗?jīng)，也留心觀察了實(shí)驗(yàn)室的各種鋰電材料制備設(shè)備和電化學(xué)測(cè)試設(shè)備，這為我打造自己的鋰電實(shí)驗(yàn)室打下了最初的基礎(chǔ)。于是，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室有了燒杯、燒瓶等瓶瓶罐罐之后，我立即著手購買手套箱，因?yàn)槭痔紫涫情_展鋰離子電池材料研究的必備設(shè)備之一。然而，手套箱的采購流程很長(zhǎng)，從調(diào)研、談價(jià)到安裝運(yùn)行總共花了4個(gè)月時(shí)間，期間我們把材料制備設(shè)備（包括氣氛管式爐、球磨機(jī)、高壓釜、離心機(jī)等）、實(shí)驗(yàn)電池制作設(shè)備（如涂布器、沖片器、扣式電池封口機(jī)等）和材料電化學(xué)性能測(cè)試設(shè)備（如電化學(xué)工作站、充放電測(cè)試儀等）也相繼買來了。2009年4月，當(dāng)我們久違的手套箱到來的時(shí)候，我們宣告我們正式建成了鋰離子電池基礎(chǔ)研究平臺(tái)。
隨著科研工作的深入，我認(rèn)識(shí)到，如果沒有全電池制作平臺(tái)和材料制備放大裝置，我們的科研工作將會(huì)永遠(yuǎn)停留在做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)、測(cè)幾個(gè)數(shù)據(jù)、發(fā)幾篇論文的狹窄圈子里，也就談不上動(dòng)力鋰離子電池的研究。此時(shí)，我的科研激情再次迸發(fā)，然而搭建這些平臺(tái)需要數(shù)百萬的經(jīng)費(fèi)。經(jīng)費(fèi)從何而來？錢投入了，能賺回來嗎？這兩個(gè)問題，極大地為難了我。經(jīng)過一段時(shí)間的思考和調(diào)研，我與建剛一起撰寫了《建設(shè)動(dòng)力鋰離子電池實(shí)驗(yàn)性》的白皮書，呈送給了所領(lǐng)導(dǎo)。所領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此表示謹(jǐn)慎的歡迎，希望我們不要盲動(dòng)。經(jīng)過幾個(gè)月的準(zhǔn)備，在科技發(fā)展部的組織下，舉行了動(dòng)力鋰離子電池實(shí)驗(yàn)性論證會(huì)，邀請(qǐng)了國內(nèi)幾位著名的學(xué)者以及電池企業(yè)的研發(fā)工程師，各位專家和領(lǐng)導(dǎo)對(duì)該實(shí)驗(yàn)線的建設(shè)提出了很多建設(shè)性的意見，建議我們進(jìn)一步調(diào)研，暫緩啟動(dòng)，但基本上贊成在寧波材料所建成一個(gè)全電池制作平臺(tái)。盡管對(duì)實(shí)驗(yàn)線暫緩啟動(dòng)感到一些失望，然而我們團(tuán)隊(duì)并沒有就此停住，依然在做最好的準(zhǔn)備和努力。論證會(huì)之后不久，我們深入到維科電池公司進(jìn)行了為期一周的實(shí)習(xí)活動(dòng)，對(duì)全電池的生產(chǎn)工藝和設(shè)備有了更深入的認(rèn)識(shí)，為實(shí)驗(yàn)線的建設(shè)積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)。
2010年過完年剛剛上班之時(shí)，崔所長(zhǎng)嚴(yán)肅地“盤問”我在磷酸鐵鋰材料方面的工作進(jìn)展，在聽取我的匯報(bào)之后，崔所長(zhǎng)建議我建設(shè)磷酸鐵鋰材料中試線，按我們的工藝小規(guī)模生產(chǎn)，只有這樣才能真正攻克磷酸鐵鋰的技術(shù)壁壘。崔所長(zhǎng)建議以所長(zhǎng)基金的形式借款支持我們，敦促我們抓緊建成磷酸鐵鋰中試線和動(dòng)力鋰離子電池實(shí)驗(yàn)線，等項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)到位的時(shí)候返還給所里。這一動(dòng)議令我們團(tuán)隊(duì)激動(dòng)異常，我們下定決心要做出一番成績(jī)，奉獻(xiàn)給寧波材料所，回報(bào)所領(lǐng)導(dǎo)的強(qiáng)有力的支持！
不久，我們啟動(dòng)了動(dòng)力鋰離子電池實(shí)驗(yàn)線和磷酸鐵鋰材料中試線的建設(shè)，前者有來自深圳比克公司的陳向魁負(fù)責(zé)，后者由張建剛負(fù)責(zé)，在兩個(gè)月時(shí)間內(nèi)，完成了主要設(shè)備的調(diào)研、招標(biāo)、競(jìng)價(jià)、場(chǎng)地規(guī)劃等各項(xiàng)事宜。接下來，為迎接各設(shè)備的到來，我們用了一個(gè)月時(shí)間又完成了實(shí)驗(yàn)室改造和裝修。此時(shí)，夏天到了，綠樹成蔭，一切變得生機(jī)怏然，一陣微風(fēng)吹過，總覺舒爽至極。設(shè)備也陸陸續(xù)續(xù)到了！然而，就要接近五一的時(shí)候，向魁卻提出了辭職，令我不知所措。恰似泛舟于激流之上，突然撤去了一只漿般的無奈與焦灼。情急之下，只好—調(diào)用楊石榴，此時(shí)的石榴正處于被我多次談話的境地，我希望他能跟著我們一起戰(zhàn)斗，打起精神，振作起來。于是，我打算讓石榴接手向魁的工作，也正好通過本項(xiàng)任務(wù)再一次檢驗(yàn)他的工作能力和工作態(tài)度。盡管向魁做了非常認(rèn)真細(xì)致的交接工作，然而石榴還是一時(shí)難于適應(yīng)，不知如何進(jìn)行這項(xiàng)臨危受命的任務(wù)，我不斷提醒他這次必須像一個(gè)英雄一樣去戰(zhàn)斗，無論多難，都必須給我把這個(gè)“碉堡”炸掉，為部隊(duì)前進(jìn)掃清障礙。石榴硬著頭皮干下去了，但是卻總是形神不一，每次問起工作進(jìn)展都是一問三不知，實(shí)在令我失望。六月的下旬，我終于鄭重地與他交底了，在兩年的合同結(jié)束后（2010年7月15日到期），我將不再與他續(xù)約，請(qǐng)他做好被解聘的準(zhǔn)備，抓緊找工作或聯(lián)系讀博士去。這是何等的殘酷和無情？然而，我是強(qiáng)忍痛苦在斷臂求存，在這場(chǎng)保衛(wèi)戰(zhàn)中，我不想看到我的團(tuán)隊(duì)的戰(zhàn)斗力被削弱。我知道，石榴離開我這里，到了新的地方，他的狀態(tài)和工作面貌也必然會(huì)發(fā)生改變的。在石榴離開之后，我又啟用了王旭陽。旭陽是一個(gè)在工作中一直中規(guī)中矩，盡管我對(duì)她做工作的進(jìn)度和深度不甚滿意，但其良好的工作態(tài)度，我是充分肯定和認(rèn)可的。在兩年的科研工作中，她在Carbon上發(fā)表了一篇論文。然而，我認(rèn)為，做實(shí)驗(yàn)、寫論文的科研道路并不適合旭陽。在目前的形勢(shì)下，如果她能夠接手并完成實(shí)驗(yàn)線建設(shè)的后續(xù)任務(wù)，最終負(fù)責(zé)其運(yùn)行，她就可以在這次鍛煉和機(jī)會(huì)中實(shí)現(xiàn)一次突破，從此進(jìn)入工程技術(shù)領(lǐng)域。之前，旭陽是去過維科電池公司實(shí)習(xí)的，我想她應(yīng)當(dāng)是最適合的人選。事實(shí)證明，旭陽從一開始的消極、不適應(yīng)，到現(xiàn)在的積極、如魚得水。在旭陽的努力以及團(tuán)隊(duì)成員積極地配合下，12月底，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室能夠獨(dú)立制作出18650型全電池了，旭陽果然“轉(zhuǎn)型”成功了。在此基礎(chǔ)上，我們將要添置若干軟包電池設(shè)備，就可實(shí)現(xiàn)各種型號(hào)電池的制作，為全面評(píng)估我們研發(fā)的電池材料掃清了障礙，也為我們開展動(dòng)力電池研究鋪平了道路。
建剛負(fù)責(zé)建設(shè)磷酸鐵鋰中試線，則一帆風(fēng)順，一切按照我們的計(jì)劃進(jìn)行。大概在7月底，噴霧干燥塔、氣氛回轉(zhuǎn)爐以及其它各關(guān)鍵設(shè)備均已完成安裝和調(diào)試。噴霧干燥塔和氣氛回轉(zhuǎn)爐的安裝過程是最令我們激動(dòng)和感動(dòng)的。這兩個(gè)龐然大物，一個(gè)高達(dá)8米，一個(gè)長(zhǎng)達(dá)6米，噴霧干燥塔超出了樓層高度，而回轉(zhuǎn)爐超出了樓道進(jìn)門的轉(zhuǎn)彎能力，如何把它們按原來設(shè)想安放在預(yù)定的位置，這的確大大地難住了我們這群年輕人。然而，事在人為，我們相信沒有什么困難能難住我們。我們找來了大型吊車，可是由于吊車太大了，進(jìn)了D1大廳都無法轉(zhuǎn)身，也無法舒暢地升臂，好在司機(jī)耍出了乾坤大挪移的之術(shù)，機(jī)器臂直指二層天花，幾乎接近完美！恰似大話西游中的一段經(jīng)典場(chǎng)景：當(dāng)時(shí)那把劍離我的喉嚨只有0.01公分，但是四分之一炷香之后，那把劍的女主人將會(huì)…。我看見，當(dāng)時(shí)那只巨臂離天花板只有0.01公分，但是四分之一炷香之后，那只巨臂將會(huì)徹底地把噴霧干燥塔吊到預(yù)定位置的上空…。當(dāng)巨塔落地瞬間，大廳地響起了熱烈的掌聲和歡呼聲！回轉(zhuǎn)爐的安裝也費(fèi)了我們無數(shù)心細(xì)。一開始，大家幻想從樓道扭身進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，然而扭了十余次也徒勞。它的身材實(shí)在是龐大了！知難而退，大伙又如螞蟻一般合心協(xié)力把這個(gè)大家伙推出去了。建剛當(dāng)即開始聯(lián)系一臺(tái)叉車，同時(shí)聯(lián)系毛一鳴師傅，決定把窗戶拆了，從窗口爬進(jìn)去。大伙開始七手八腳起來了：挪路燈，搬鋼板，卸玻璃，鋸窗戶（拆窗戶是毛一鳴師傅操刀，我們感謝他），墊礦木，上叉車，扎綁帶，起叉車?；剞D(zhuǎn)爐修長(zhǎng)的身體在顫抖著，它疼嗎？同來的廠方安裝工程師已經(jīng)驚出冷汗，因?yàn)檎w設(shè)計(jì)的鋼鐵爐膛萬一發(fā)生彎曲，整個(gè)設(shè)備可能要報(bào)廢。叉車緩慢逼近窗臺(tái)，室內(nèi)手動(dòng)叉車也慢慢逼近窗臺(tái)，慢慢的，慢慢的，終于在快要貼近窗臺(tái)的時(shí)候，室內(nèi)叉車接住了爐子的另一端，接下來，整個(gè)爐子逐步被拽如室內(nèi)。經(jīng)過3個(gè)小時(shí)的努力，這個(gè)巨型爐子就這樣被服帖地放入了狹小的實(shí)驗(yàn)室，猶如一頭不聽話的大象被趕進(jìn)了飼養(yǎng)室。
8月初的高溫假過完之后，建剛帶領(lǐng)其小組開始了磷酸鐵鋰材料的正式中試。中試工作沒有想象的簡(jiǎn)單和容易，經(jīng)過約1個(gè)月的試驗(yàn)，建剛等人才基本摸清每一臺(tái)設(shè)備的“性格”和“脾氣”，至9月底，終于“生產(chǎn)”出了第一批合格的磷酸鐵鋰材料。中試過程是辛苦的！在回轉(zhuǎn)爐運(yùn)行過程中，每天晚上必須有一個(gè)人通宵值班。起初值晚班大家是很激情很興奮的，大家準(zhǔn)備了方便面、火腿腸、榨菜，甚至還有啤酒，在小辦公室與燒結(jié)室之間來回穿梭。大家看到自己親手配成原料在回轉(zhuǎn)爐中進(jìn)料、煅燒、出爐，猶如目睹自己孩子出生一般興奮莫名。至12月底，建剛他們已經(jīng)完成了15個(gè)批次的中試實(shí)驗(yàn)，生產(chǎn)了多種類型磷酸鐵鋰產(chǎn)品，目前已送樣給多家電池企業(yè)，評(píng)測(cè)結(jié)果也將陸續(xù)得到反饋。
磷酸鐵鋰材料從97年問世到現(xiàn)在，吸引了無數(shù)人的目光，更使眾多科研工作者和技術(shù)人員對(duì)其折腰。至2010年，全世界有百余家企業(yè)從事或涉及磷酸鐵鋰的研發(fā)生產(chǎn)，國內(nèi)就有近百家企業(yè)爭(zhēng)鳴，短短幾年之內(nèi)就被做爛做俗了，各有技術(shù)路線，產(chǎn)品品質(zhì)參差不齊，呈一派混亂局面。我們現(xiàn)在才開始中試，有何法寶能在這種亂象中脫穎而出呢？我們的法寶是：磷酸鐵鋰的納米化以及石墨烯改性。納米材料的制備技術(shù)及工藝是我們所擅長(zhǎng)的，目前我們中試產(chǎn)品可以將磷酸鐵鋰一次粒子控制在100nm以下，且工藝成本得到很好的控制，使產(chǎn)品具有很高的性價(jià)比。石墨烯改性則是我們的另外一個(gè)法寶。石墨烯改性的磷酸鐵鋰材料具有非常優(yōu)異的電化學(xué)性能。國內(nèi)外已有不少將石墨烯與磷酸鐵鋰復(fù)合的研究案例，然而多數(shù)停留于基礎(chǔ)研究階段，僅僅局限于發(fā)表幾篇論文，無法真正形成放大生產(chǎn)的工藝。原因在于石墨烯的規(guī)?；苽浼夹g(shù)還未突破，市場(chǎng)無批量石墨烯的供應(yīng)。由于我們從一開始就開展了石墨烯的制備研究，至今已經(jīng)突破了石墨烯的規(guī)?；苽浼夹g(shù)，實(shí)現(xiàn)了公斤級(jí)的制備，只要多給些時(shí)間和支持，我們很快可以實(shí)現(xiàn)噸級(jí)的中試生產(chǎn)規(guī)模。這一突破，使得石墨烯改性技術(shù)變成了現(xiàn)實(shí)。就憑這兩件法寶，我相信不久的將來我們可以在磷酸鐵鋰上創(chuàng)造奇跡！
第五章 引進(jìn)人才 構(gòu)建未來
時(shí)至今日，寧波材料所已經(jīng)走過了不平凡的五年，已組建了六個(gè)事業(yè)部，在此基礎(chǔ)上，昂首跨入二期的建設(shè)，籌建兩個(gè)新的非法人研究所—新能源技術(shù)研究所和先進(jìn)制造技術(shù)研究所，即將形成寧波工業(yè)技術(shù)研究院的大格局。寧波材料所人以前所未有的氣概正經(jīng)歷著一個(gè)氣勢(shì)恢宏的新征程，正所謂“平臺(tái)起英才聚克難攻堅(jiān)滿五載，料打成材；雄心壯志氣高開拓創(chuàng)新再十年，材鑄為器”。在2010年初，我的團(tuán)隊(duì)整體轉(zhuǎn)入了新能源技術(shù)研究所，戴寧所長(zhǎng)命我為儲(chǔ)能技術(shù)研究部門的召集人，希望在我團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上，引進(jìn)若干高級(jí)人才，籌建儲(chǔ)能技術(shù)研究部門。我于是廣發(fā)英雄帖，誠招天下英才。在諸多簡(jiǎn)歷中，發(fā)掘了正在在國內(nèi)外著名科研機(jī)構(gòu)和公司從事鋰電研究的黎軍博士、王德宇博士、田爽高工、許曉雄博士、夏永高博士等。在經(jīng)過學(xué)術(shù)交流、人才評(píng)審等程序之后，上述人員都獲得了研究員、正高工和副研究員職位。黎軍研究員和王德宇研究員已經(jīng)在2010年底到崗，并開始組建其研究團(tuán)隊(duì)。黎軍研究員主要從事儲(chǔ)能材料的設(shè)計(jì)、計(jì)算和模擬研究工作，在美國硅谷的一家公司任職多年，該公司許多在研產(chǎn)品都是基于其理論計(jì)算而來的，可見在鋰電領(lǐng)域，基礎(chǔ)研究也一樣是技術(shù)創(chuàng)新的源頭。我相信黎軍研究員的加入，將從材料和系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論角度，為我們儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域做出重要貢獻(xiàn)。王德宇研究員則攜其在美國西太平洋國家實(shí)驗(yàn)室研究鋰空氣電池的基礎(chǔ)，進(jìn)一步開展我們已部署的前瞻性研究方向--鋰空氣電池。另外三位同志也即將在2011年初陸續(xù)到崗。許曉雄博士將與我一起開展全固態(tài)電池方面的研究工作，夏永高博士則全力協(xié)助我開展下一代動(dòng)力鋰電池的正極材料及其產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究，而田爽作為正高級(jí)工程師，在電池研發(fā)方面有著異常豐富經(jīng)驗(yàn)和人脈關(guān)系，將全面涉入電池及電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作、試驗(yàn)考核。田爽的加入，可以說從研發(fā)的后端解決了我們的后顧之憂?？偠灾?，這些重量級(jí)人才的加盟，迅速壯大了我所儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域的研究力量，為爭(zhēng)取快速發(fā)展的局面奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在我所十二五及中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃文本中，動(dòng)力鋰離子電池被確定為儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展方向，在2010年底，動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)研究又被遴選為我所“7+2”重大研究計(jì)劃優(yōu)先啟動(dòng)的項(xiàng)目之一。近年來，動(dòng)力鋰離子電池受到人們的廣泛關(guān)注，已廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具和玩具領(lǐng)域，并已逐步進(jìn)入電動(dòng)汽車、再生能源發(fā)電和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域，全球動(dòng)力鋰離子電池需求量隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展而逐年增加。然而動(dòng)力鋰離子電池的安全性、成本以及一致性又成為其大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸。特別是電動(dòng)汽車在有限的空間和重量的情況下，目前的錳酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池?zé)o法滿足電動(dòng)車的200公里以上的續(xù)駛里程，這促使科研工作者進(jìn)一步探索新型的高能量密度鋰離子電池正負(fù)極材料及相關(guān)的電池設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。作為承接我所動(dòng)力鋰離子電池項(xiàng)目的研究團(tuán)隊(duì)，我們立志于開發(fā)高比能、高比功率的鋰離子電池材料及其動(dòng)力電池，降低動(dòng)力鋰離子電池的生產(chǎn)成本和使用成本，實(shí)現(xiàn)其在電汽車和規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的示范應(yīng)用，為我國新能源汽車、再生能源發(fā)電以及智能電網(wǎng)的發(fā)展提供可靠的技術(shù)保障！