赫文秀:开辟高品质电池材料新蓝海

发布日期:2020-12-01  作者:白莲

核心提示:70后赫文秀是一位名副其实的化学领域专家。多年来,她在能源存储与转化应用领域不断拓新钻研,自主研发的创新技术为该领域工业发
 70后赫文秀是一位名副其实的化学领域专家。多年来,她在能源存储与转化应用领域不断拓新钻研,自主研发的创新技术为该领域工业发展解决了一系列技术难题。成果转化后,极大提升了我国高品质电池材料的产品质量和竞争力,打破长期依赖国外进口镍氢动力电池正极材料的局面,带来了巨大的经济效益和社会效益。
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                   赫文秀(右)正在指导学生做实验。
       在近日颁发的2019年度自治区科技奖的中青年科学技术创新奖名单上,70后赫文秀榜上有名。钻研动力型镍氢电池正极材料数十年,内蒙古科技大学化学与化工学院教授委员会副主任委员、化工系主任赫文秀,是一位名副其实的化学领域的专家。
 
  多年来,赫文秀在能源存储与转化应用领域不断拓新钻研,从根本上改善电化学储能器件电极材料的电化学性能,自主研发的“管道式合成”绿色新工艺和“梯度共晶包覆”技术为工业发展解决了一系列技术难题。成果转化后,打破了我国相关产品依赖进口的局面,为推动我国储能装置和动力电池的发展,满足市场对新能源需求做出了重要贡献。
 
  结缘镍氢动力电池数十年
 
  古人学问无遗力,少壮工夫老始成。赫文秀把科研当作理想去追求:“在这个世界上,每个人都有一块必须由自己去耕种的‘土地’。一个人既要有梦想,更要有对梦想坚守到底、永不退缩的信念和勇气。对我来说,这块‘土地’便是深深扎根在我心里的科研梦。”
 
  2006年,攻读北京科技大学博士研究生期间,赫文秀开始了镍氢动力电池这一项目的研究,也给她带来新挑战,从此踏上了新征程。
 
  博士毕业后,赫文秀沿续镍氢动力电池这一项目的研究方向,涉足功能材料和纳米材料及其在能源存储与转化领域应用的研究工作,并在电极材料、碳材料和无机纳米功能材料等方面做出了成绩。
 
  “在镍氢动力电池中,正极容量决定电池容量。过去,国产的正极活性物质主要技术缺陷是一次颗粒的微晶结构参数无法控制,形貌、密度等颗粒特性的再现性无法解决,与镍氢动力电池的要求相去甚远。”赫文秀与科研团队自主研发的“管道式合成”绿色新工艺和“梯度共晶包覆”技术彻底解决了这一难题。
 
  该技术通过抑制胶体生成并控制晶体生长速率,制备出了高密度、低结晶度球形Ni(OH)2,解决了批次产品粒径分布一致性问题,覆Co量降至2%以下,降低了电池成本,攻克了厚包覆层在充放电过程相变时容易与基体脱离决定产品品质及市场竞争力的技术壁障。
 
  科研的最终目标是服务社会
 
  作为内蒙古科技大学化学工程与工艺专业负责人,赫文秀积极开展多种形式的产学研合作,不断加强对原始性创新和自主知识产权的研究,注重科技与经济的结合,加大科技成果开发和转化力度,为科研服务社会的目标持之以恒地努力着。
 
  “做一项科技成果不容易,更难的是将它转化为现实的生产力。”赫文秀介绍,团队自主研发的“管道式合成”绿色新工艺和“梯度共晶包覆”技术,经中试放大成功后,已转让区内外5家企业。生产镍氢动力电池正极材料,为这些企业每年新增产值6-7亿元。
 
  河南某企业应用这一技术形成了1.2万吨生产线,10年累计创造产值48亿元,近3年新增利润达8800万元。该公司生产的球镍正极材料在国内市场同类产品的占有率达70%,并出口日本。
 
  这一技术的应用,极大提升了我国高品质电池材料的产品质量和竞争力,打破长期依赖国外进口镍氢动力电池正极材料的局面,带来了巨大的经济效益和社会效益。
 
  长期以来,赫文秀对功能材料和纳米材料在能源存储与转化这一研究方向持续进行探索,并获得了显著的成就。
 
  2012年,她以第二完成人的身份荣获内蒙古科技进步一等奖和包头市科技进步二等奖;2017年,以第一完成人的身份荣获内蒙古科技进步一等奖。在十数年的科研生涯中,她主持完成科研项目30多项,其中,国家自然科学基金项目2项;作为第一作者或通讯作者,共计发表学术论文59篇,其中33篇被SCI和EI收录。
 
  育人和科研都有种幸福感
 
  “教育好每一个学生,上好每一节课。”赫文秀从来没有忘记过自己教师的身份,时刻这样提醒自己。她积极参与课程改革,2018年,作为专业负责人,成功使学校化学工程与工艺专业通过教育部工程教育认证。该专业是内蒙古各高校首个且唯一一个通过认证的专业,之后于2019年入选自治区一流本科专业。
 
  “已经习惯了忙忙碌碌的生活,育人和科研都让我有种别样的幸福感。”虽然教学与科研挤满了赫文秀的绝大部分时间,但收获的成就与身为科研人员的荣誉感让她乐此不疲。
 
  目前,赫文秀带领团队正在进行以石墨烯为基本结构材料与氢氧化镍复合,以及煤炭中低温热解和煤焦油分离及加工利用技术开发等课题的研究,继续攻克一个又一个难关,奔跑在科研创新的道路上。


关键词: 赫文秀 电池材料
 
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