一、团队情况

研究所所长、主任

陈建军  所长、主任，博士，教授级高工。

中南大学冶金工程系博士，清华大学材料科学与工程系博士后；新能源与环保技术研究所所长，低碳能源与节能技术重点实验室主任；广东省能源转换与储存材料工程技术研究中心主任；深圳市锂电池电极活性材料工程实验室主任；

深圳清华大学研究院 材料与能源检测中心主任。

电子邮箱：chenjj@tsinghua-sz.org

二、实验室简介

        陈建军博士长期从事新能源、新材料领域的前瞻性研究，专注于该领域相关工程技术成果转化、中试生产技术攻关以及设备选型设计等研发应用。主持或参与国家自然科学基金联合基金重点项目、广东省应用型科技研发及重大科技成果转化专项、广东省科技计划项目、深圳市基础学科布局与重大技术攻关等30多项，主持企业横向课题20多项。技术团队瞄准新能源汽车动力电池退役失效市场巨大潜力，提出了绿色设计规范的短流程、三废少、低成本、高值化的绿色合成制备技术，突破了现有技术瓶颈，开创了废旧电池材料有价成分的无（或少）废水、无（少）固废排放的清洁循环利用工艺路线。技术团队在该领域相关材料晶体结构分析、材料通量集成计算及多尺度模拟仿真、材料失效机制解析研究方面取得了重要进展。在《Small》、《ACS Applied Materials & Interfaces》等期刊发表学术论文60余篇；申请国家发明专利40余项、授权20余项；参与国家、行业及团体标准16项；获全国新材料行业大赛第四名，广东省新材料行业大赛第三名，获得广东省科技进步三等奖，湖南省科技进步三等奖，东莞市科技进步二等奖等奖项。

        实验室面向国家战略性新兴产业重大需求，瞄准国际科技前沿，坚持高端突破和创新引领，围绕新能源、新材料、节能环保等新兴产业开展核心技术攻关，注重项目技术水平的国际先进性、自主知识产权的共享性、重大产业技术的前瞻性、良好收益的经济性，为新能源新材料企业提供开放共享、合作共赢的技术研发、技术咨询、第三方检测分析及技术解决方案等专业技术服务平台，为孵化企业或上市企业提供专利技术、高科技项目源。立足粤港澳国际大湾区高端技术与高层次人才需求，在建设深圳国家先行示范城市的创新创业沃土上，积极引领与创新相关新能源、新材料产业的重大关键与共性技术研发，实施技术创新和知识产权战略，布局相关国际国家新能源材料行业标准，为建设清华大学世界一流高校作出积极贡献。立足深圳国家创新型先行示范城市，主动融入粤港澳国际大湾区科技创新，辐射全国，建设成为国内外知名的新能源、新材料科技创新、成果转化、高层次人才培养、学术交流平台，提供合作、开放、共享、共赢的常态化机制。

研究方向：

（1）锂电池及其关键材料的技术研发、产业化关键技术应用和相关检测分析评价；

（2）锂电池梯次化利用及失效废弃锂离子电池有价成分绿色回收、高值化循环利用；

（3）石墨烯等复合材料高导热、散热材料节能技术研发；

（4）太阳能电池及关键材料的研发、工艺设计和产业化技术开发支持；

（5）燃料电池、金属-空气电池、全固态电池等领域低成本高活性催化剂材料及储能技术应用研发；

（6）海洋防腐、节能环保材料及技术开发；

（7）重防护精密行业电子封装及粘接胶黏剂研发（三防漆、灌封、低压纳米镀膜）；

（8）金属材料腐蚀与防护。

        实验室科研办公面积1300平方米；软、硬件检测分析设备齐全，拥有现代材料分析检测的各类精密仪器固定资产1500万元；已与3个国家级创新平台建立了长久合作的联动合作机制，在新能源新材料技术开发及标准化制定等领域签订合作计划；已与40余家企业签订技术领域合作协议，实现瓶颈技术攻关及新材料工程化量产；已为深圳市高新企业提供技术服务300余次，实现了锂电池负极与正极材料、能源转换和存储器件、废弃电池梯次利用、失效锂离子电池绿色回收与高值化循环利用、海洋重防腐蚀性涂料等领域的技术成果转化，相关技术达到国际先进、国内领先水平。

        实验室重点围绕低碳能源技术领域组建了“广东省能源转换与储存材料工程技术研究中心”、“广东省锂电池电极活性材料工程技术研究中心”、“深圳市锂电池电极活性材料工程实验室”和“深圳市能源存储与转化公共技术服务平台”等科技创新载体；国际互认国家实验室能力认可的 “深圳清华大学研究院材料与能源检测中心（CNAS认可资质）”，对外提供第三方检测评价技术服务。

CNAS实验室检测能力一览表

三、科研成果

（1） “锂离子电池用硅碳复合负极材料产业化关键技术的研发及其应用”项目来源为深圳市重大技术攻关项目，与知名企业联合攻关。硅作为活性物质提供储锂容量；碳作为分散基体缓冲硅颗粒脱嵌锂时的体积变化，保持电极结构的完整性。所开发的硅/碳复合负极材料相比现有尚品石墨负极具有更高的质量比容量和体积比容量，复合改性的技术同时也解决了合金锂化过程的体积膨胀，解决了硅负极材料产业化的关键技术问题。已实现模拟半电池容量1000±10 mAh/g，循环100周容量保持率＞92%，首次效率≥90%，粉体振实密度＞1.8 cm3/g，成品极片膨胀率≤15%，循环100周容量保持率＞98%的性能技术指标。

（2）“低成本高性能镍钴锰酸锂正极材料制备工程技术研究”实现倍率性能：模拟半电池容量≥ 165 mAh/g ，50C（6S），首次充放电效率≥ 90%，粉体体振实密度≥2.2 g/cm3，产品理化指标批次差异＜5%。

（3） “喷雾热解制备高性能低成本纳米磷酸铁技术”项目，旨在开发出批量化低成本纳米级磷酸铁材料的新技术与工艺，为动力型磷酸铁锂正极材料提供优质的前驱体材料，主要对无废水排放的纳米级磷酸铁的制备工艺与技术进行攻关，项目产品性能优于现有化学液相法生产的磷酸铁材料，成本只有现有工艺产品的60%，达到国际先进水平。“高性能锂离子电池正极材料磷酸铁锂开发”项目实现模拟半电池容量＞148 mAh/g，循环100周容量保持率＞97%，倍率性能10C （85 mAh/g），产品振实密度≥1.20 g/cm3。

（4）“高功率型动力电池镍钴锰酸锂正极材料制备技术”为深圳市重大技术攻关项目，开发的锂离子镍钴锰酸锂三元正极材料0.2C比容量大于142 mAh/g，项目与知名企业联合开发，已通过科技成果鉴定，达到国内领先水平，并已投入生产。

（5）“废弃磷酸铁锂绿色回收及高值化循环利用关键技术研发”项目实现再生磷酸铁锂满足GB/T 30835-2014标准，有价元素（Al、Li、Fe、P）综合回收率≥99%，氧化铝产品符合GB/T 24487-2009标准，有价锂元素综合回收率达到95%以上，远高于同行现有技术水平。

（7）“环保无汞纽扣电池负极材料关键技术研发”来源为深圳市重大技术攻关项目，实现镍、铜、铟、锡层状结构钢带产品复合层的厚度≤7.5 µm，延伸率≥30%，结合力符合GB/T5270-1985标准，硬度指标90-150 Hv。

（8）“宽波段疏水型太阳能增透膜应用技术研发”项目通过在玻璃表面采用溶胶-凝胶技术制备三层宽波段增透兼疏水耐候型薄膜，实现多层膜透过率达到98%以上，水接触角低于110°，薄膜耐侯性良好，薄膜硬度和附着力达到3H和4B级别性能指标，申请国家发明专利2项，完成中试生产示范。

（9）“太阳能光波转换材料的光谱调制和增益机理研究”项目实现光转换材料的绝对量子效率≥3%，增透膜透过率≥97%，黑硅材料的表面反射率<12%，综合转换效率较未优化产品提高1%以上；“家用储能系统”项目开发了逆变储能监控管理系统1套，申请国家发明专利1项，软件著作权1项。

（10）“太阳能选择性吸收涂层技术”为深圳市重大产业技术攻关项目，与知名企业联合攻关。采用物理气相沉积技术，将涂层连续镀在卷状金属带上，在真空环境中，钛在电子射线枪的作用下气化，并与加入腔内氮和氧反应形成TiNOx钛蓝膜涂层，具有良好的集热效率，实现了项目量产与应用，处于国内领先水平。

（11）“风力发电风机叶片涂料的研发及产业化”项目实现聚氨酯基涂料附着力需＞5 MPa，漆膜表干时间应＜8h，500转的耐磨性测试后质量损失＜50 mg/kg，老化性能≥10年。处于国内先进水平。

参与相关行业/团体标准清单